AT15569U1 - Bussystem zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie zur Kommunikation mit den Betriebsgeräten - Google Patents

Bussystem zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie zur Kommunikation mit den Betriebsgeräten Download PDF

Info

Publication number
AT15569U1
AT15569U1 ATGM167/2016U AT1672016U AT15569U1 AT 15569 U1 AT15569 U1 AT 15569U1 AT 1672016 U AT1672016 U AT 1672016U AT 15569 U1 AT15569 U1 AT 15569U1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
converter
bus
operating device
output
voltage
Prior art date
Application number
ATGM167/2016U
Other languages
English (en)
Original Assignee
Tridonic Gmbh & Co Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tridonic Gmbh & Co Kg filed Critical Tridonic Gmbh & Co Kg
Publication of AT15569U1 publication Critical patent/AT15569U1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/175Controlling the light source by remote control
    • H05B47/18Controlling the light source by remote control via data-bus transmission
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/175Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit, die dazu eingerichtet ist, in einem Bussystem, das wenigstens ein als Slave eingerichtetes Betriebsgerät für 5 Leuchtmittel sowie einen Bus umfasst, als ein Master eingerichtet zu sein; wobei die Vorrichtung einen aktiv getakteten DC/DC-Wandler und eine Entladeschaltung, die mit dem Ausgang des DC/DC-Wandlers verbunden ist, umfasst. Die Vorrichtung ist ferner dazu eingerichtet, mit dem wenigstens einen Betriebsgerät für Leuchtmittel derart verbunden zu sein, dass der Ausgang des DC/DC-Wandlers über den Bus mit 10 dem wenigstens einen Betriebsgerät für Leuchtmittel verbunden ist, wobei der DC/DC-Wandler dazu eingerichtet ist, eine DC-Ausgangsspannung an seinem Ausgang für eine elektrische Versorgung des wenigstens einen Betriebsgerätes für Leuchtmittel bereitzustellen und dazu eingerichtet ist, Daten über den Bus an das wenigstens eine Betriebsgerät zu übermitteln. Die Entladeschaltung der 15 erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dazu eingerichtet, während einer Datenübertragung von dem DC/DC-Wandler über den Bus an das wenigstens ein Betriebsgerät eine ohmsche Last am Ausgang des DC/DC-Wandlers bereitzustellen. Ferner werden durch die vorliegende Erfindung ein Bussystem mit einer als Master eingerichteten erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb der 20 erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt.

Description

Beschreibung
BUSSYSTEM ZUR ELEKTRISCHEN VERSORGUNG VON BETRIEBSGERÄTEN FÜR LEUCHTMITTEL SOWIE ZUR KOMMUNIKATION MIT DEN BETRIEBSGERÄTEN
1. GEBIET DER ERFINDUNG [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bussystem, insbesondere ein DC-Bussystem, zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel und zur Kommunikation mit den Betriebsgeräten. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, in einem solchen Bussystem als Master eingerichtet zu sein, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung.
2. HINTERGRUND [0002] Aus dem Stand der Technik sind Bussysteme, insbesondere DC-Bussysteme, bekannt, in denen eine als Master eingerichtete Vorrichtung einen DC/DC-Wandler zur Bereitstellung einer DC-Spannung VBUs umfasst, um an den Bus des Bussystems angeschlossene Slaves, wie z.B. Betriebsgeräte für Leuchtmittel, mit der DC-Spannung VBUs elektrisch zu versorgen.
[0003] In solchen Bussystemen umfasst die als Master eingerichtete Vorrichtung einen PLCTransmitter sowie eine PLC-Schnittstelle für eine Kommunikation mit den Slaves über den Bus (PLC = „Powerline Communication“). Hierbei muss jeder Slave ebenfalls eine PLC-Schnittstelle umfassen, um eine Lastimpedanz für die hochfrequenten PLC-Signale bereitzustellen.
[0004] Gemäß dem Stand der Technik werden also für eine PLC-Kommunikation zwischen dem Master und den Slaves über den Bus eine PLC-Schnittstelle und ein PLC-Transmitter im Master sowie jeweils eine PLC-Schnittstelle in jedem der Slaves benötigt. Dies ist nachteilig, da diese für die Kommunikation benötigten Komponenten zusätzliche Kosten in dem Bussystem verursachen.
[0005] Im Lichte dieses Standes der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die dazu eingerichtet ist, in einem Bussystem als Master sowohl eine DC-Spannung für eine elektrische Versorgung von Slaves, insbesondere von Betriebsgeräte für Leuchtmittel, bereitzustellen als auch eine kostengünstigere Kommunikation mit den Slaves über den Bus zu ermöglichen.
[0006] Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafterWeise weiter.
3. AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG [0007] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die dazu eingerichtet ist, in einem Bussystem, das wenigstens ein als Slave eingerichtetes Betriebsgerät für Leuchtmittel sowie einen Bus umfasst, als ein Master eingerichtet zu sein; wobei die Vorrichtung einen aktiv getakteten DC/DC-Wandler und eine Entladeschaltung, die mit dem Ausgang des DC/DC-Wandlers verbunden ist, umfasst. Die Vorrichtung ist ferner dazu eingerichtet, mit dem wenigstens einen Betriebsgerät für Leuchtmittel derart verbunden zu sein, dass der Ausgang des DC/DC-Wandlers über den Bus mit dem wenigstens einen Betriebsgerät für Leuchtmittel verbunden ist, wobei der DC/DC-Wandler dazu eingerichtet ist, eine DC-Ausgangsspannung an seinem Ausgang für eine elektrische Versorgung des wenigstens einen Betriebsgerätes für Leuchtmittel bereitzustellen und dazu eingerichtet ist, Daten über den Bus an das wenigstens eine Betriebsgerät zu übermitteln. Die Entladeschaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dazu eingerichtet, während einer Datenübertragung von dem DC/DC-Wandler über den Bus an das wenigstens eine Betriebsgerät eine ohmsche Last am Ausgang des DC/DCWandlers bereitzustellen.
/17
AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
Patentamt [0008] Unter einem „Bussystem“ wird ein Beleuchtungsbussystem verstanden, in dem wenigstens ein Betriebsgerät für Leuchtmittel einen Slave darstellt und ausgehend von einer als Master ausgebildeten Vorrichtung über den Bus mit einer DC-Spannung elektrisch versorgt wird. Es kann wenigstens ein weiteres Betriebsgerät, das kein Betriebsgerät für Leuchtmittel darstellt, wie z.B. ein Betriebsgerät für eine Jalousie, in dem Bussystem als Slave mit dem Bus verbunden sein und folglich über den Bus mit der DC-Spannung versorgt werden.
[0009] Unter „Betriebsgeräte für Leuchtmittel“ werden elektrische Schaltungen bzw. Komponenten verstanden, die dazu eingerichtet sind, Leuchtmittel, wie z.B. Leuchtdioden, durch Bereitstellen eines Stroms bzw. einer Spannung zu betreiben. Mit anderen Worten handelt es sich um Schaltungen bzw. Komponenten die zur elektrischen Versorgung von Leuchtmittel eingerichtet sind und durch Bereitstellen der elektrischen Versorgung der Leuchtmittel die Lichtemission der Leuchtmittel steuern. Ein Betriebsgerät für Leuchtmittel umfasst vorzugsweise wenigstens einen aktiv getakteten DC/DC-Wandler zur Bereitstellung von elektrischer Energie für die Leuchtmittel, d.h. zur elektrischen Versorgung der Leuchtmittel.
[0010] Unter „Leuchtmittel“ wird eine Einrichtung verstanden, die dazu eingerichtet ist, Licht zum emittieren. Vorzugsweise entspricht ein Leuchtmittel einer Leuchtdioden-Strecke, mit einer oder mehreren Leuchtdioden.
[0011] Unter einem „aktiv getakteten DC/DC-Wandler“ wird eine elektrische Schaltung mit wenigsten einem Schalter verstanden, bei der durch Taktung des wenigstens einen Schalters eine zugeführte Gleichspannung oder gleichgerichtete und vorzugsweise geglättete Wechselspannung (DC-Spannung) in eine höhere, niedrigere oder invertierte Gleichspannung bzw. gleichgerichtete und vorzugsweise geglättete Wechselspannung gewandelt wird. DC/DCWandler werden auch als Gleichspannungswandler bezeichnet. Der aktiv getaktete DC/DCWandler kann ein potentialgetrennter getakteter DC/DC-Wandler (getakteter DC/DC-Wandler mit galvanischer Trennung zwischen Eingang und Ausgang), wie z.B. ein Sperrwandler („flyback Converter“), Gegentaktwandler („push-pull Converter“) oder ein Resonanzwandler („resonant Converter“), oder ein nicht-isolierter bzw. nichtpotentialgetrennter getakteter DC/DCWandler (getakteter DC/DC-Wandler ohne galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang) sein, wie z.B. ein Abwärtswandler („buck-converter, step-down-converter“), Aufwärtswandler („boost-converter, step-up-converter“) oder ein invertierender Wandler („buck-boostconverter“).
[0012] Dem DC/DC-Wandler gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein AC/DCWandler vorgeschaltet sein, wobei der AC/DC-Wandler vorzugsweise als eine PFC-Schaltung ausgebildet ist. Unter einer „PFC-Schaltung“ wird eine Leistungsfaktorkorrektur-Schaltung verstanden. Mit anderen Worten entspricht eine PFC-Schaltung einer elektrischen Schaltung die dazu eingerichtet ist, einen Leistungsfaktor nahezu 1 bzw. gemäß gesetzlichen Vorgaben zu gewährleisten. Der DC/DC-Wandler kann dazu eingerichtet sein, beispielsweise die Amplitude der von dem AC/DC-Wandler ausgegebenen DC-Spannung zu ändern, diese potentialgetrennt zu übertragen oder auch die DC-Spannung zu stabilisieren. Der DC/DC-Wandler gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist also vorzugsweise dazu eingerichtet, die Amplitude der von dem AC/DC-Wandler ausgegebenen DC-Spannung zu ändern und/oder diese potentialgetrennt zu übertragen und/oder die DC-Spannung zu stabilisieren.
[0013] Der DC/DC-Wandler gemäß der Erfindung kann aber beispielsweise auch in einen AC/DC-Wandler integriert sein, wobei in diesem Fall der Wandler eine AC-Spannung in eine DC-Spannung umwandelt und vorzugsweise sowohl die Funktion einer Leistungsfaktorkorrektur-Schaltung als auch eine DC-Ausgangsspannung an seinem Ausgang für eine elektrische Versorgung des wenigstens einen Betriebsgerätes für Leuchtmittel bereitstellt.
[0014] Vorzugsweise entspricht der DC/DC-Wandler einer Wandlerstufe aus mehreren Wandlerstufen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
[0015] Unter einer „DC-Spannung“ wird eine Gleichspannung oder eine gleichgerichtete und vorzugsweise geglättete Wechselspannung verstanden.
2/17
AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
Patentamt [0016] Unter einer „Entladeschaltung“ wird eine elektrische Schaltung verstanden, die dazu eingerichtet ist eine ohmsche Last während einer Datenübertragung über den Bus am Ausgang des DC/DC-Wandlers bereitzustellen. Mit anderen Worten ist die Entladeschaltung dazu eingerichtet, während eines bestimmten Zustands, wie z.B. dem Zustand einer Datenübertragung über den Bus, eine ohmsche Last bereitzustellen.
[0017] Unter einer „Datenübertragung“ wird eine Übertragung von Daten über einen Bus verstanden, der auch für eine elektrische Versorgung der an den Bus angeschlossenen Slaves vorgesehen ist. Mit anderen Worten versteht man darunter, eine Übertragung von Daten über einen Bus, der eine DC-Spannung für eine elektrische Versorgung der an den Bus angeschlossenen Slaves bereitstellt. Eine solche Übertragung bzw. Kommunikation von Daten wird auch als PLC-Übertragung bzw. PLC-Kommunikation bezeichnet (PLC = „Power Line Communication“). Zur Übertragung der Daten über den Bus werden die Daten bzw. die Daten wiedergebenden Signale, sogenannte PLC-Signale, vorzugsweise auf die DC-Spannung des Buses aufmoduliert.
[0018] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Lage ohne einen PLC-Transmitter und PLC-Schnittstellen eine Kommunikation bzw. Übertragung von Daten über einen Bus an die mit dem Bus verbundenen Slaves zu ermöglichen. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch Kosten aufgrund der eingesparten Komponenten reduziert werden.
[0019] Vorzugsweise umfasst der Ausgang des DC/DC-Wandlers eine Ausgangskapazität, an der die DC-Ausgangsspannung zur elektrischen Versorgung des wenigstens einen Betriebsgerätes anliegt, wobei die Entladeschaltung parallel mit der Ausgangskapazität verbunden ist.
[0020] Aufgrund der Parallelschaltung der Entladeschaltung mit der Ausgangskapazität kann im Falle einer hochohmigen Last am Ausgang des DC/DC-Wandlers mittels der durch die Entladeschaltung bereitgestellten ohmschen Last die Entladezeit der Ausgangskapazität des DC/DCWandlers während einer von dem DC/DC-Wandler ausgehenden Datenübertragung verringert werden. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch eine Datenübertragung von der erfindungsgemäßen Vorrichtung über einen Bus an ein oder mehrere Slaves auch für den Fall möglich ist, wenn der eine oder die mehreren Slaves eine hohe ohmsche Last darstellen.
[0021] Ferner umfasst die Vorrichtung vorzugsweise eine Steuerschaltung, die dazu eingerichtet ist, einen hochohmigen Lastzustand zu bestimmen, in dem das wenigstens eine Betriebsgerät eine hohe ohmsche Last darstellt.
[0022] Unter einem „hochohmigen Lastzustand“ wird der Zustand verstanden, in dem an dem Ausgang der Vorrichtung und somit am Ausgang des DC/DC-Wandlers der Vorrichtung eine hohe ohmsche Last anliegt. Mit anderen Worten liegt in einem Bussystem, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung als Master über einen Bus mit wenigstens einem (einem Slave entsprechenden) Betriebsgerät für Leuchtmittel verbunden ist, ein hochohmiger Lastzustand vor, wenn das wenigstens eine Betriebsgerät eine hohe ohmsche Last darstellt, d.h. einen geringen bzw. kleinen Strom von dem Bus aufnimmt.
[0023] Die Steuerschaltung ist vorzugsweise ein Mikrokontroller, ASIC oder ein Hybrid daraus. Die Steuerschaltung ist vorzugsweise ferner dazu eingerichtet, den DC/DC-Wandler und/oder die Entladeschaltung zu steuern, um eine DC-Ausgangsspannung als Versorgungspannung für ein Bussystem bereitzustellen und eine Kommunikation von Daten über den Bus in einem Bussystem zu ermöglichen.
[0024] Vorzugsweise stellt das wenigstens eine Betriebsgerät für Leuchtmittel eine hohe ohmsche Last dar, wenn das wenigstens eine Betriebsgerät ausgeschaltet ist oder sich in einem Dimmbetrieb der Leuchtmittel befindet.
[0025] Wenn das wenigstens eine Betriebsgerät ausgeschaltet ist oder sich in einem Dimmbetrieb der Leuchtmittel befindet, nimmt das wenigstens eine Betriebsgerät nämlich keinen bzw. weniger Strom (kleinen Strom) zum Betrieb der Leuchtmittel auf. D.h. in einem vorstehend beschriebenen Bussystem nimmt das wenigstens eine Betriebsgerät weniger Strom von dem
3/17
AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
Patentamt
Figure AT15569U1_D0001
Bus auf.
[0026] Des Weiteren ist die Steuerschaltung vorzugsweise dazu eingerichtet, den hochohmigen Lastzustand auf der Basis des durch den wenigstens einen Betriebsgerätes aufgenommenen Stroms zu bestimmen.
[0027] Dies ist vorteilhaft, da durch eine einfache Strommessung der hochohmige Lastzustand durch die Steuerschaltung bestimmt bzw. festgestellt werden kann.
[0028] Ferner ist die Steuerschaltung vorzugsweise dazu eingerichtet, die Entladeschaltung derart zu steuern, dass während der Datenübertragung die Entladeschaltung am Ausgang des DC/DC-Wandlers eine ohmsche Last bereitstellt, wenn die Steuerschaltung ein Vorliegen des hochohmigen Lastzustandes bestimmt.
[0029] Dies ist vorteilhaft, da durch das Bereitstellen bzw. Zuschalten der zusätzlichen ohmschen Last der Entladeschaltung am Ausgang des DC/DC-Wandlers, die durch den hochohmigen Lastzustand verursachte lange Entladezeit der Ausgangskapazität des DC/DC-Wandlers derart verringert wird, dass eine Datenübertragung mit ausreichender Datenübertragungsrate bzw. Datenübertragungsgeschwindigkeit ermöglicht wird. Es kann eine Datenübertragungsgeschwindigkeit im Bereich des DALI-Industriestandards erzielt werden.
[0030] Vorzugsweise umfasst die Entladeschaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Widerstandschaltung mit wenigstens einem Widerstand und einem Entladeschalter, der in Reihe mit der Widerstandschaltung verbunden ist, wobei die Steuerschaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, den Entladeschalter derart zu steuern, dass der Entladeschalter leitend ist, wenn die Steuerschaltung während der Datenübertragung ein Vorliegen des hochohmigen Lastzustandes bestimmt.
[0031] Dies ist vorteilhaft, da mit dem Einsatz von kostengünstigen elektrischen Bauelementen, wie wenigstens einem Wiederstand und einem Entladeschalter, die Entladeschaltung gebildet werden kann. Unter einem „Entladeschalter“ wird ein Schalter verstanden. Der Entladeschalter ist vorzugsweise ein elektrischer Schalter, wie z.B. ein Transistor.
[0032] Ferner ist die Steuerschaltung vorzugsweise dazu eingerichtet, den DC/DC-Wandler derart auf der Basis eines Spannungssollwertes zu steuern, dass die DC-Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers dem Spannungssollwert entspricht; wobei die Steuerschaltung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, den DC/DC-Wandler für eine Übertragung von Daten derart zu steuern, dass eine den Daten entsprechende Modulationsspannung der DC-Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers aufmoduliert wird.
[0033] Unter „Aufmodulieren einer Modulationsspannung auf die DC-Ausgangspannung“ versteht man ein Überlagern einer sich gemäß den zu übertragenden Daten ändernden Spannung mit der DC-Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers, wobei die Steuerungsschaltung die DCAusgangsspannung gemäß dem Spannungssollwert steuert bzw. einstellt. Die Modulationsspannung entspricht vorzugsweise einer Spannung, die sich zwischen zwei Spannungspegeln bzw. Spannungsniveaus ändert. Somit kann mittels der Modulationsspannung eine digitale Übertragung von Daten durchgeführt werden. Zum Beispiel entspricht jede steigende oder fallende Flanke der Modulationsspannung einem Datenbit.
[0034] Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise eine Regelschleif, die der Steuerschaltung die DC-Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers als Regelgröße zuführt; wobei die Steuerschaltung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, den DC/DCWandler auf Basis des Spannungssollwerts und der Regelgröße zu steuern.
[0035] Mit anderen Worten ist die Steuerschaltung dazu eingerichtet, die DC-Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers auf Basis des Istwerts der DC-Ausgangsspannung und eines Sollwerts für die DC-Ausgangsspannung zu steuern bzw. zu regeln.
[0036] Vorzugsweise ist die Steuerschaltung dazu eingerichtet, für eine Übertragung von Daten den Spannungssollwert entsprechend den Daten vorzugsweise in sprunghafter Weise zu ändern.
4/17
AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
Patentamt [0037] Mit anderen Worten ist die Steuerschaltung vorzugsweise dazu eingerichtet, für eine Übertragung von Daten den Spannungssollwert gemäß den Daten derart zu ändern, dass die DC-Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers die Daten wiedergibt. Durch eine sprunghafte Änderung des Spannungsollwerts kann eine im Wesentlichen rechteckförmige DC-Ausgangsspannung erzeugt werden, die sich zwischen zwei Spannungspegeln ändert und folglich eine Folge von Spannungsimpulsen darstellt, wobei jeder Spannungsimpuls einem Datenbit entspricht. Ferner kann eine Änderung von einem Spannungspegel zu dem anderen Spannungspegel der DC-Ausgangsspannung, d.h. eine steigende bzw. fallende Flanke der DC-Ausgangsspannung, einem Datenbit entsprechen.
[0038] Dies ist vorteilhaft, da durch die Komponenten (DC/DC-Wandler und die Steuerschaltung) zur Bereitstellung einer DC-Spannung an einem Bus für eine Versorgung von einem oder mehreren Betriebsgeräten eine kostengünstige Datenübertragung ermöglicht wird.
[0039] Ferner ist die Steuerschaltung vorzugsweise dazu eingerichtet, für eine Übertragung von Daten den Spannungssollwert entsprechend den Daten derart zu ändern, dass sich die DCAusgangsspannung des DC/DC-Wandlers entsprechend den Daten zwischen einem ersten Spannungspegel und einem zweiten Spannungspegel, der höher ist als der erste Spannungspegel, ändert.
[0040] Dies entspricht einer digitalen Übertragung von Daten, wobei beispielsweise über steigende bzw. fallende Flanken, d.h. über eine Änderung von einem Spannungspegel zum anderen Spannungspegel, Daten digital übertragen werden können. Zum Beispiel kann jede Pegeländerung einem Datenbit entsprechen.
[0041] Unter einem „Spannungspegel“ wird ein Spannungsniveau bzw. Spannungswert verstanden.
[0042] Dies ist vorteilhaft, da hierdurch in einem Bussystem PLC-Information bzw. Daten ausgehend von der erfindungsgemäßen Vorrichtung über einen Bus digital übertragen bzw. auf den Bus digital moduliert werden können.
[0043] Vorzugsweise entspricht der Spannungsunterschied zwischen dem ersten und zweiten Spannungspegel zwischen 1% und 5% des Mittelwertes der DC-Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers.
[0044] Mit anderen Worten steuert die Steuerschaltung zur Datenübertragung den DC/DCWandler derart bzw. stellt den Spannungssollwert derart ein, dass sich die DC-Ausgangsspannung entsprechend den zu übertragenden Daten zwischen einem ersten und zweiten Spannungspegel ändert, wobei der Spannungsunterschied zwischen dem ersten und zweiten Spannungspegel zwischen 1% und 5% des Mittelwerts der DC-Ausgangsspannung liegt.
[0045] Dies ist vorteilhaft, da hierdurch während der Datenübertragung eine elektrische Versorgung von Betriebsgeräten mit einer entsprechenden DC-Spannung möglich ist.
[0046] Des Weiteren entspricht vorzugsweise ein Übergang von dem zweiten auf den ersten Spannungspegel einer fallenden Flanke, wobei die Steuerschaltung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, die Entladeschaltung derart zu steuern, dass die Entladeschaltung während dem Zeitbereich der fallenden Flanke am Ausgang des DC/DC-Wandlers eine ohmsche Last bereitstellt.
[0047] Dies ist vorteilhaft, da hierdurch die elektrischen Verluste der durch die Entladeschaltung bereitgestellten ohmschen Last auf die Zeitdauer einer fallenden Flanke begrenzt bzw. limitiert ist.
[0048] Ferner entspricht vorzugsweise ein Übergang von dem zweiten auf den ersten Spannungspegel einer fallenden Flanke; wobei die Steuerschaltung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, die Entladeschaltung derart zu steuern, dass der Entladeschalter während dem Zeitbereich der fallenden Flanke leitend geschaltet ist.
[0049] Dies ist vorteilhaft, da hierdurch die elektrischen Verluste der durch die Entladeschaltung
5/17
AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches patentamt bereitgestellten ohmschen Last auf die Zeitdauer einer fallenden Flanke begrenzt bzw. limitiert ist.
[0050] Die vorstehend genannten optionalen Merkmale können gemäß der vorliegenden Erfindung beliebig kombiniert werden, um die erfindungsgemäße Vorrichtung zu ergeben.
[0051] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Bussystem bereitgestellt, das eine als Master eingerichtete erfindungsgemäße Vorrichtung, wenigstens ein als Slave eingerichtetes Betriebsgerät für Leuchtmittel und einen Bus umfasst, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung über den Bus mit dem wenigstens einen Betriebsgerät für Leuchtmittel verbunden ist.
[0052] Vorzugsweise umfasst das Bussystem noch wenigstens ein weiteres Betriebsgerät, das kein Betriebsgerät für Leuchtmittel ist, wie z.B. ein Betriebsgerät zum Betrieb einer Jalousie, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, über den Bus dieses wenigstens eine Betriebsgerät elektrisch zu versorgen sowie Daten an dieses Betriebsgerät zu senden.
[0053] Des Weiteren wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
[0054] a) Bereitstellen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, [0055] b) Verbinden der Vorrichtung mit dem wenigstens einen Betriebsgerät für Leuchtmittel derart, dass der Ausgang des DC/DC-Wandlers über den Bus mit dem wenigstens einen Betriebsgeräte für Leuchtmittel verbunden ist;
[0056] c) Bereitstellen einer DC-Ausgangsspannung durch den DC/DC-Wandler an seinem Ausgang für eine elektrische Versorgung des wenigstens einen Betriebsgerätes für Leuchtmittel;
[0057] d) Übermitteln von Daten durch den DC/DC-Wandler über den Bus an das wenigstens eine Betriebsgerät; und [0058] e) Bereitstellen einer ohmsche Last am Ausgang des DC/DC-Wandlers durch die Entladeschaltung während einer Datenübertragung von dem DC/DC-Wandler über den Bus an das wenigstens eine Betriebsgerät.
[0059] Die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung durchführbare Datenübertragungstechnik in einem Bussystem, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung den Master darstellt, hat den Vorteil, dass beispielsweise DALI-Bits im Wesentlichen eins zu eins in Spannungszustände auf den Bus des Bussystems umsetzbar sind und somit auf der Empfängerseite (Slave-Seite) eine DALI-Schnittstelle in bekannter Art und Weise die fallenden und steigenden Flanken auswerten kann.
4. BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN [0060] Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben. Darin zeigt:
[0061] Figur 1 [0062] Figur 2 schematisch ein Bussystem zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel gemäß dem Stand der Technik.
schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, als Master eines solchen Bussystems eingerichtet zu sein.
[0063] Figur 3 schematisch zeitliche Verläufe der DC-Ausgangsspannung VBUs des DC/DCWandlers einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, als Master eines erfindungsgemäßen Bussystems eingerichtet zu sein.
6/17
AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
Patentamt [0064] Figur 4 schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, als Master eines solchen Bussystems eingerichtet zu sein.
[0065] Figur 5 schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, als Master eines solchen Bussystems eingerichtet zu sein.
[0066] Figur 1 zeigt schematisch ein Bussystem zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel gemäß dem Stand der Technik.
[0067] Es ist eine als Master ausgebildete Vorrichtung, ein Bus, sowie ein als Slave ausgebildetes Betriebsgerät für Leuchtmittel gezeigt, wobei die Vorrichtung einen DC/DC-Wandler umfasst, um den Slave mit einer DC-Spannung über den Bus elektrisch zu versorgen. Für eine Übertragung von Daten über den Bus, der zur elektrischen Versorgung des als Slave ausgebildeten Betriebsgerätes vorgesehen ist (PLC-Datenübertragung, PLC = Power Line Communication), umfasst der Master einen PLC-Transmitter sowie eine PLC-Schnittstelle, um die Daten als PLC-Signale über den Bus an das Betriebsgerät senden zu können. Das Betriebsgerät umfasst eine PLC-Schnittstelle, um eine Lastimpedanz für hochfrequente PLC Signale bereitzustellen.
[0068] Figur 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, als Master eines solchen Bussystems eingerichtet zu sein.
[0069] Das Bussystem 1 umfasst eine Vorrichtung 2, einen Bus 3 sowie ein Betriebsgerät 4 für Leuchtmittel, wobei die Vorrichtung 2 und das Betriebsgerät 4 mit dem Bus verbunden sind und die Vorrichtung 2 einen Master und das Betriebsgerät 4 einen Slave darstellen.
[0070] In Fig. 2 ist nur ein Betriebsgerät 4 gezeigt, es können aber auch mehr als nur ein Betriebsgerät für Leuchtmittel als Slaves mit dem Bus 3 verbunden sein. Mit anderen Worten umfasst das Bussystem 1 wenigstens ein Betriebsgerät 4. Außer einem Betriebsgerät für Leuchtmittel umfasst das Betriebsgerät 1 vorzugsweise wenigstens ein Betriebsgerät als Slave, das kein Betriebsgerät für Leuchtmittel darstellt. Zum Beispiel kann dieses Betriebsgerät ein Betriebsgerät zum Betreiben einer Jalousie sein.
[0071] Die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 umfasst einen aktiv getakteten DC/DC-Wandler 5, eine Entladeschaltung 6 sowie eine Steuerschaltung 7. Die Steuerschaltung 7 kann auch nicht Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein, d.h. eine externe Steuerschaltung sein. Der DC/DC-Wandler 5 ist mit der Entladeschaltung 6 verbunden, wobei die Entladeschaltung 6 parallel mit der Ausgangskapazität Ci des DC/DC-Wandlers 5 verbunden ist. Der DC/DCWandler 5 ist über die Entladeschaltung 6 mit dem Bus 3 verbunden, sodass die Ausgangsspannung VBus des DC/DC-Wandlers 5 dem Bus 3 bereitgestellt wird. Mit anderen Worten entspricht die am Bus 3 anliegende Spannung bzw. die Spannung des Buses 3, mit der das Betriebsgerät 4 versorgt wird, der DC-Ausgangsspannung VBus des DC/DC-Wandlers 5.
[0072] Der DC/DC-Wandler 5 ist mit einer Spannungsversorgung verbunden, welche ein Bestandteil der Vorrichtung 2 sein kann oder extern angeordnet sein kann. Vorzugsweise ist die Spannungsversorgung als ein AC/DC-Wandler ausgebildet, insbesondere als eine PFCSchaltung. Vorzugsweise stellt der DC/DC-Wandler 5 eine Wandlerstufe bzw. Konverterstufe aus mehreren Wandlerstufen der Vorrichtung 2 dar, welche den Bus 3 mit einer DC-Spannung versorgt (in Fig. 2 nicht gezeigt). D.h. es können zwischen der Spannungsversorgung und dem DC/DC-Wandler 5 noch weitere Wandlerstufen angeordnet sein, wobei der DC/DC-Wandler 5 die Wandlerstufe in der Kette von Wandlerstufen ist, welche den Bus 3 mit einer DC-Spannung versorgt. Die Steuerschaltung 7 ist dazu eingerichtet den aktiv getakteten DC/DC-Wandler 5,
7/17
AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
Patentamt insbesondere den wenigsten einen Schalter des aktiv getakteten DC/DC-Wandlers, sowie die Entladeschaltung 6 zu steuern. Die Steuerschaltung 7 kann auch dazu eingerichtet sein, die Spannungsversorgung, insbesondere den wenigsten einen Schalter einer aktiv getakteten PFCSchaltung, zu steuern (in Fig. 2 nicht gezeigt). Es können beispielsweise auch die Spannungsversorgung als AC/DC-Wandler und der DC/DC-Wandler 5 in einer Wandlereinheit intergiert sein, beispielsweise als isolierter Sperrwandler (Flyback-Konverter), Abwärtswandler (BuckKonverter), invertierender Wandler (Buck-Boost-Konverter), Aufwärtswandler (Boost-Konverter), SEPIC-Konverter oder andere aktiv getaktete Schaltreglertopologie (in Fig. 2 nicht gezeigt).
[0073] Für eine Bereitstellung der DC-Ausgangsspannung VBus steuert die Steuerschaltung 7 den DC/DC-Wandler 5 auf der Basis eines Spannungssollwerts VREF sowie vorzugsweise des Istwerts der DC-Ausgangsspannung, welcher mittels einer Regelschleife der Steuerschaltung 7 zugeführt wird. Für eine Datenübertragung steuert die Steuerschaltung 7 den DC/DC-Wandler derart auf der Basis des Spannungssollwerts VREF, vorzugsweise des Istwerts der Ausgangsspannung und der zu übertragenden Daten, dass die DC-Ausgangsspannung VBUs die Daten wiedergibt.
[0074] Vorzugsweise steuert die Steuerschaltung 7 den DC/DC-Wandler 5 während einer Datenübertragung derart, dass eine die Daten wiedergebende Spannung auf die DC-Ausgangsspannung zur Versorgung des Betriebsgerätes 4 aufmoduliert wird. Ferner steuert die Steuerschaltung 7 vorzugsweise den DC/DC-Wandler zur Datenübertragung derart, dass der Spannungssollwert gemäß den zu übertragenden Daten geändert wird.
[0075] Vorzugsweise steuert die Steuerschaltung 7 während einer Datenübertragung den DC/DC-Wandler 5 derart, dass sich die DC-Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers 5 entsprechend den zu übertragenden Daten zwischen zwei Spannungspegeln ändert. D.h. während einer Datenübertragung ändert sich vorzugsweise die DC-Ausgangsspannung des DC/DCWandlers 5, welche am Bus 3 anliegt und folglich vom Betriebsgerät 4 empfangen wird, zwischen einem ersten Spannungspegel und einem zweiten Spannungspegel, der höher als der erste Spannungspegel ist. Dies entspricht einer digitalen Übertragung von Daten, wobei vorzugsweise eine Spannungspegeländerung, wie z.B. eine steigende Flanke von dem ersten Spannungspegel zu dem zweiten Spannungspegel, einem Datenbit entspricht.
[0076] Vorzugsweise ist der Spannungspegelunterschied zwischen dem ersten und zweiten Spannungspegel zwischen 1% und 5% des Mittelwerts der DC-Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers 5. Mit anderen Worten liegt der Modulationshub der DC-Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers 5 zur Datenübertragung zwischen 1% und 5% des Mittelwerts der DCAusgangsspannung des DC/DC-Wandlers 5.
[0077] Wie bereits erwähnt ist die Steuerschaltung 7 vorzugsweise dazu eingerichtet, die Entladeschaltung derart zu steuern, dass die Entladeschaltung eine ohmsche Last am Ausgang des DC/DC-Wandlers 5 bereitstellt, wenn das Betriebsgerät 4 eine hohe ohmsche Last darstellt, d.h. wenn das Betriebsgerät nur einen kleinen Strom von dem Bus 3 aufnimmt.
[0078] Wenn sich die DC-Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers 5 während einer Datenübertragung zwischen zwei Spannungspegeln entsprechend den zu übertragenden Daten ändert, wird die Ausgangskapazität Ci geladen und entladen. Daher hängt die Datenübertragungsrate bzw. Datenübertragungsgeschwindigkeit von der Entladezeit der Ausgangskapazität Ci des DC/DC-Wandlers 5 ab.
[0079] Für den Fall, dass das Betriebsgerät 4 eine hohe ohmsche Last am Ausgang des DC/DC-Wandlers 5 darstellt (hochohmiger Lastzustand), erhöht sich die Entladezeit der Ausgangskapazität Ci derart, dass eine Datenübertragung mit ausreichender Datenrate bzw. Datengeschwindigkeit nicht gewährleistet werden kann. Das Betriebsgerät 4 stellt eine hohe ohmsche Last dar, wenn es ausgeschaltet ist oder die Leuchtmittel in einem Dimmbetrieb betreibt, da das Betriebsgerät 4 dann keinen oder nur einen kleinen Strom von dem Bus 3 aufnimmt.
[0080] Folglich steuert die Steuerschaltung 7 die Entladeschaltung 6 derart, dass im Falle eines hochohmigen Lastzustands während einer Datenübertragung die Entladeschaltung 6 eine
8/17
AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
Patentamt ohmsche Last bereitstellt. Durch das Bereitstellen dieser zusätzlichen ohmschen Last wird die Entladezeit der Ausgangskapazität Ci verringert, wodurch eine Übertragungsrate gemäß dem DALI-Standard erzielt werden kann.
[0081] Figur 3 zeigt schematisch zeitliche Verläufe der DC-Ausgangsspannung VBUs des DC/DC-Wandlers einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, als Master eines erfindungsgemäßen Bussystems eingerichtet zu sein.
[0082] Die vorstehenden Ausführungen bezüglich der Figur 2 sind im Wesentlichen auch für die Figur 3 zutreffend.
[0083] In der Figur 3 sind vier Graphen gezeigt, wobei der Graph a) zu übertragende Daten zeigt. Die Graphen b), c) und d) zeigen den entsprechenden zeitlichen Verlauf der an der Ausgangskapazität Ü! anliegenden Ausgangsspannung VBUs des aktiv getakteten DC/DC-Wandlers 5 für verschiedene Lastzustände am Ausgang des DC/DC-Wandlers 5 während der Datenübertragung. Insbesondere wird der Lade- und Entladevorgang der Ausgangskapazität Οϊ des DC/DC-Wandlers 5 während der Übertragung der im Graphen a) gezeigten Daten gezeigt.
[0084] Im Einzelnen zeigt der Graph b) den zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung VBUs des DC/DC-Wandlers 5, wenn am Ausgang des DC/DC-Wandlers 5 eine niederohmige Last anliegt, d.h. wenn das Betriebsgerät 4 sich in einem Normalbetrieb befindet und einen entsprechenden Strom von dem Bus 3 aufnimmt (niederohmiger Lastzustand). Die Entladezeit der Kapazität Οϊ ist dementsprechend ausreichend klein bzw. kurz, sodass eine Übertragung der Daten mittels der DC-Ausgangsspannung VBUs möglich ist.
[0085] Der Graph c) zeigt den zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung VBUs des DC/DCWandlers 5, wenn am Ausgang des DC/DC-Wandlers 5 eine hochohmige Last anliegt, d.h. wenn das Betriebsgerät ausgeschaltet ist oder sich in einem Dimmbetrieb befindet, sodass kein Strom oder nur ein sehr kleiner Strom von dem Bus 3 durch das Betriebsgerät 4 aufgenommen wird (hochohmiger Lastzustand). Im Graph c) ist zu erkennen, dass aufgrund des hochohmigen Lastzustands am Ausgang des DC/DC-Wandlers 5, die Entladezeit der Ausgangskapazität Οϊ für eine Übertragung der in Graph a) gezeigten Daten zu lang ist. In dem in Graphen c) gezeigte Fall, wird keine ohmsche Last durch die Entladeschaltung 6 bereitgestellt.
[0086] Der Graph d) zeigt den zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung VBUS des DC/DCWandlers 5, wenn am Ausgang des DC/DC-Wandlers 5 eine hochohmige Last anliegt und die Entladeschaltung 6 am Ausgang des DC/DC-Wandlers 5 eine zusätzliche ohmsche Last bereitstellt. Aufgrund dieser zusätzlichen ohmschen Last der Entladeschaltung 6 wird die Entladezeit der Ausgangskapazität Οϊ während einem hochohmschen Lastzustand derart verringert, dass eine Übertragung der in Graph a) gezeigten Daten durch die DC-Spannung möglich ist.
[0087] Figur 4 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, als Master eines solchen Bussystems eingerichtet zu sein.
[0088] Die vorstehenden Ausführungen bezüglich der Figuren 2 und 3 sind im Wesentlichen auch für die Figur 4 zutreffend.
[0089] Die in Figur 4 gezeigte bevorzugte Ausführungsform entspricht der in Figur 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform, wobei nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Entladeschaltung 6 gezeigt ist.
[0090] Die Entladeschaltung 6 umfasst einen Widerstand FL und einen Entladeschalter S1; der in Reihe mit dem Widerstand Ri geschaltet ist. Der Widerstand stellt eine ohmsche Last dar und kann durch eine Widerstandsschaltung mit mehreren Widerständen ersetzt werden. Mit anderen Worten umfasst die Entladeschaltung 6 eine Wiederstandschaltung mit wenigstens einem Widerstand und einen Entladeschalter, der in Reihe mit der Widerstandsschaltung verbunden ist.
[0091] Die Steuerschaltung 7 ist dazu eingerichtet, durch Steuerung des Schalters Si den Widerstand R! der Ausgangskapazität Οϊ parallel zu schalten, um am Ausgang des DC/DC9/17
AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
Patentamt
Wandlers 5 eine zu der ohmschen Last RLast zusätzliche ohmsche Last Ri bereitzustellen. Die ohmsche Last RLast entspricht der durch die mit dem Bus 3 verbundenen Slaves (Betriebsgeräte 4) am Ausgang des DC/DC-Wandlers 5 bereitgestellten ohmschen Last.
[0092] Wenn der Entladeschalter Sj leitend geschaltet ist, dann stellt die Entladeschaltung 6 die ohmsche Last Ri am Ausgang des DC/DC-Wandlers bereit. Wenn der Entladeschalter Si nicht leitend geschaltet ist, dann stellt die Entladeschaltung 6 keine ohmsche Last am Ausgang des DC/DC-Wandlers bereit.
[0093] Gemäß der Figur 4 wird über einen Spannungsteiler, der parallel zu der Ausgangskapazität Ci des DC/DC-Wandlers 5 angeordnet ist, die Ausgangsspannung VBus erfasst bzw. bestimmt. Hierfür kann aber auch jede andere dem Fachmann bekannte Einrichtung zur Spannungserfassung verwendet werden.
[0094] Figur 5 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, als Master eines solchen Bussystems eingerichtet zu sein.
[0095] Die vorstehenden Ausführungen bezüglich der Figuren 2 bis 4 sind im Wesentlichen auch für die Figur 5 zutreffend.
[0096] Die in Figur 5 gezeigte bevorzugte Ausführungsform entspricht der in Figuren 2 und 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform, wobei nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Steuerung der Entladeschaltung 6 gezeigt ist.
[0097] Wie bereits vorstehend beschrieben, steuert die Steuerschaltung 7 die Entladeschaltung 6, insbesondere den Entladeschalter S1; für eine Datenübertragung vorzugsweise derart, dass im Falle eines hochohmschen Lastzustands der Entladeschalter Si während dem Zeitbereich einer fallenden Flanke der DC-Ausgangsspannung leitend geschaltet ist. Mit anderen Worten steuert die Steuerschaltung 7 die Entladeschaltung 6 während einer Datenübertragung vorzugsweise derart, dass im Falle eines hochohmschen Lastzustands die Entladeschaltung 6 nur während den Zeitbereichen der fallenden Flanken der DC-Ausgangsspannung eine ohmsche Last Rj am Ausgang des DC/DC-Wandlers 5 bereitstellt, wobei sich die DC-Ausgangsspannung vorzugsweise entsprechend den Daten zwischen zwei Spannungspegeln ändert.
[0098] Für eine solche Steuerung der Entladeschaltung 6 im Falle eines hochohmigen Lastzustands umfasst die Steuerschaltung 7 beispielsweise einen Komparator sowie eine bistabile Kippstufe bzw. Flipflop. Die Steuerschaltung 7 kann auf jede dem Fachmann bekannte andere Weise für eine solche Steuerung eingerichtet sein. D.h. der Komparator und die bistabile Kippstufe dient lediglich zur exemplarischen Beschreibung der Steuerung der Entladeschaltung 6 durch die Steuerschaltung 7 während einer Datenübertragung im Falle eines hochohmigen Zustands.
[0099] In der in Figur 5 gezeigten Box ist ein Beispiel eines übertragenen Datenbits gezeigt. Am Anfang des Zeitbereichs einer fallenden Flanke der DC-Ausgangsspannung VBus wird der Entladeschalter S-ι durch die Steuerschaltung 5 leitend geschaltet. Wenn die DC-Ausgangsspannung eine Referenzspannung V! (die ein Ende des Zeitbereichs der fallenden Flanke darstellt) unterschritten hat, wird der Schalter Sj nicht leitend geschaltet.
10/17
AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches patentamt
Figure AT15569U1_D0002

Claims (10)

  1. Ansprüche
    1. Vorrichtung (2), die dazu eingerichtet ist, in einem Bussystem (1), das wenigstens ein als
    Slave eingerichtetes Betriebsgerät (4) für Leuchtmittel sowie einen Bus (3) umfasst, als ein Master eingerichtet zu sein;
    a) wobei die Vorrichtung (2) einen aktiv getakteten DC/DC-Wandler (5) und eine Entladeschaltung (6), die mit dem Ausgang des DC/DC-Wandlers (5) verbunden ist, umfasst;
    b) wobei die Vorrichtung (2) dazu eingerichtet ist, mit dem wenigstens einen Betriebsgerät (4) für Leuchtmittel derart verbunden zu sein, dass der Ausgang des DC/DC-Wandlers (5) über den Bus (3) mit dem wenigstens einen Betriebsgerät (4) für Leuchtmittel verbunden ist;
    c) wobei der DC/DC-Wandler (5) dazu eingerichtet ist, eine DC-Ausgangsspannung (VBus) an seinem Ausgang für eine elektrische Versorgung des wenigstens einen Betriebsgerätes (4) für Leuchtmittel bereitzustellen;
    d) wobei der DC/DC-Wandler (5) dazu eingerichtet ist, Daten über den Bus (3) an das wenigstens eine Betriebsgerät (4) zu übermitteln; und
    e) wobei die Entladeschaltung (6) dazu eingerichtet ist, während einer Datenübertragung von dem DC/DC-Wandler (5) über den Bus (3) an das wenigstens eine Betriebsgerät (4) eine ohmsche Last am Ausgang des DC/DC-Wandlers (5) bereitzustellen.
  2. 2. Vorrichtung (2) gemäß Anspruch 1,
    - wobei der Ausgang des DC/DC-Wandlers (5) eine Ausgangskapazität (Ci) umfasst, an der die DC-Ausgangsspannung zur elektrischen Versorgung des wenigstens einen Betriebsgerätes (4) anliegt; und
    - wobei die Entladeschaltung (6) parallel mit der Ausgangskapazität (Ci) verbunden ist.
  3. 3. Vorrichtung (2) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung (2) eine Steuerschaltung (7) umfasst, die dazu eingerichtet ist, einen hochohmigen Lastzustand zu bestimmen, in dem das wenigstens eine Betriebsgerät (4) eine hohe ohmsche Last darstellt.
  4. 4. Vorrichtung (2) gemäß Anspruch 3, wobei das wenigstens eine Betriebsgerät (4) für
    Leuchtmittel eine hohe ohmsche Last darstellt, wenn das wenigstens eine Betriebsgerät (4) ausgeschaltet ist oder sich in einem Dimmbetrieb der Leuchtmittel befindet.
  5. 5. Vorrichtung (2) gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuerschaltung (7) dazu eingerichtet ist, den hochohmigen Lastzustand auf der Basis des durch den wenigstens einen Betriebsgerätes (4) aufgenommenen Stroms zu bestimmen.
  6. 6. Vorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Steuerschaltung (7) dazu eingerichtet ist, die Entladeschaltung (6) derart zu steuern, dass während der Datenübertragung die Entladeschaltung (6) am Ausgang des DC/DC-Wandlers (5) eine ohmsche Last bereitstellt, wenn die Steuerschaltung (7) ein Vorliegen des hochohmigen Lastzustandes bestimmt.
  7. 7. Vorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6,
    - wobei die Entladeschaltung (6) eine Widerstandschaltung mit wenigstens einem Widerstand (Ri) und einem Entladeschalter (Si) umfasst, der in Reihe mit der Widerstandschaltung verbunden ist, und
    - wobei die Steuerschaltung (7) dazu eingerichtet ist, den Entladeschalter (Si) derart zu steuern, dass der Entladeschalter (S^ leitend ist, wenn die Steuerschaltung (7) während der Datenübertragung ein Vorliegen des hochohmigen Lastzustandes bestimmt.
  8. 8. Vorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7,
    - wobei die Steuerschaltung (7) dazu eingerichtet ist, den DC/DC-Wandler (5) derart auf der Basis eines Spannungssollwertes (VREF) zu steuern, dass die DC-Ausgangsspannung (VBus) des DC/DC-Wandlers (5) dem Spannungssollwert (VREf) entspricht; und
    11 /17
    AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
    Patentamt
    - wobei die Steuerschaltung (7) dazu eingerichtet ist, den DC/DC-Wandler (5) für eine Übertragung von Daten derart zu steuern, dass eine den Daten entsprechende Modulationsspannung der DC-Ausgangsspannung (VBUs) des DC/DC-Wandlers aufmoduliert wird.
  9. 9. Bussystem (1), mit
    - einer als Master eingerichteten Vorrichtung (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - wenigstens einem als Slave eingerichtetes Betriebsgerät (4) für Leuchtmittel, und einem Bus (3);
    - wobei die Vorrichtung (2) über den Bus (3) mit dem wenigstens einen Betriebsgerät (4) für Leuchtmittel verbunden ist.
  10. 10. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, mit folgenden Verfahrensschritten:
    a) Bereitstellen der Vorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8,
    b) Verbinden der Vorrichtung (2) mit dem wenigstens einen Betriebsgerät (4) für Leuchtmittel derart, dass der Ausgang des DC/DC-Wandlers (5) über den Bus (3) mit dem wenigstens einen Betriebsgerät (4) für Leuchtmittel verbunden ist;
    c) Bereitstellen einer DC-Ausgangsspannung (VBus) durch den DC/DC-Wandler (5) an seinem Ausgang für eine elektrische Versorgung des wenigstens einen Betriebsgerätes (4) für Leuchtmittel;
    d) Übermitteln von Daten durch den DC/DC-Wandler (5) über den Bus (3) an das wenigstens eine Betriebsgerät (4); und
    e) Bereitstellen einer ohmsche Last am Ausgang des DC/DC-Wandlers (5) durch die Entladeschaltung (6) während einer Datenübertragung von dem DC/DC-Wandler (5) über den Bus (3) an das wenigstens eine Betriebsgerät (4).
    Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
    12/17
    AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
    Patentamt
    ÖJD
    13/17
    AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
    Patentamt
    LO
    CM
    14/17
    AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
    Patentamt
    Daten
    1.0- X o.s a) o.o-
    Vßus hochohmiger Lastzustand, Entladeschaltung aktiv
    Fig. 3
    3/5
    15/17
    AT15 569 U1
    2018-01-15 österreichisches
    Patentamt
    Lf>
    16/17
    AT15 569U1 2018-01-15 österreichisches
    Patentamt
    17/17
ATGM167/2016U 2016-04-28 2016-07-07 Bussystem zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie zur Kommunikation mit den Betriebsgeräten AT15569U1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016207257.9A DE102016207257A1 (de) 2016-04-28 2016-04-28 Bussystem zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie zur Kommunikation mit den Betriebsgeräten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT15569U1 true AT15569U1 (de) 2018-01-15

Family

ID=60081550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATGM167/2016U AT15569U1 (de) 2016-04-28 2016-07-07 Bussystem zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie zur Kommunikation mit den Betriebsgeräten

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT15569U1 (de)
DE (1) DE102016207257A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19725710A1 (de) * 1996-07-01 1998-01-08 Beat Larcher Verfahren und Vorrichtung zur Leistungs- und Datenübermittlung auf gemeinsamen Leitungen
DE102013001194A1 (de) * 2013-01-24 2014-07-24 Jakob Löschke LED-Modul. LED-Vorschaltvorrichtung und System aus einem LED-Modul und einer LED-Vorschaltvorrichtung
EP2846611A1 (de) * 2013-09-06 2015-03-11 Tridonic GmbH & Co. KG Treiberschaltung für eine Lichtquelle und Verfahren zur Übertragung von Daten über eine Stromleitung
WO2015143465A1 (de) * 2014-03-26 2015-10-01 Tridonic Gmbh & Co Kg Betriebsschaltung, betriebsgerät, beleuchtungssystem und verfahren zum betreiben wenigstens einer leuchtdiode

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3974449B2 (ja) * 2002-05-13 2007-09-12 ローム株式会社 電源装置
US8058750B2 (en) * 2009-05-14 2011-11-15 Redwood Systems, Inc. Discharge cycle communication
DE102012216049A1 (de) * 2012-09-11 2014-03-13 Siemens Aktiengesellschaft LED-Leuchtkörper sowie LED-Einsatz
AT14579U1 (de) * 2013-01-31 2016-01-15 Tridonic Gmbh & Co Kg Vorrichtung zum LED Betrieb
US10063073B2 (en) * 2014-05-21 2018-08-28 Dialog Semiconductor Inc. USB power converter with bleeder circuit for fast correction of output voltage by discharging output capacitor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19725710A1 (de) * 1996-07-01 1998-01-08 Beat Larcher Verfahren und Vorrichtung zur Leistungs- und Datenübermittlung auf gemeinsamen Leitungen
DE102013001194A1 (de) * 2013-01-24 2014-07-24 Jakob Löschke LED-Modul. LED-Vorschaltvorrichtung und System aus einem LED-Modul und einer LED-Vorschaltvorrichtung
EP2846611A1 (de) * 2013-09-06 2015-03-11 Tridonic GmbH & Co. KG Treiberschaltung für eine Lichtquelle und Verfahren zur Übertragung von Daten über eine Stromleitung
WO2015143465A1 (de) * 2014-03-26 2015-10-01 Tridonic Gmbh & Co Kg Betriebsschaltung, betriebsgerät, beleuchtungssystem und verfahren zum betreiben wenigstens einer leuchtdiode

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016207257A1 (de) 2017-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112010004050B4 (de) Verfahren zum Steuern der Helligkeit einer LED und ein dimmbares LED-Modul
DE102010031239A1 (de) LED-Ansteuerung mit getakteter Konstantstromquelle
DE102016101549A1 (de) Automatische Leuchtdioden-Kurzschlussdetektierung für eine Last aus Leuchtdioden-Arrays
DE102013219153B4 (de) Treibermodul mit sekundärseitiger Erkennung einer primärseitigen elektrischen Versorgung
EP3973745B1 (de) Verfahren und vorrichtungen zur regelung der ausgangsspannung eines spannungsreglers
DE102018205590A1 (de) Leistungsversorgungsvorrichtung und kommunikationssystem für beleuchtungssysteme mit derselben
DE112018002800T5 (de) Dual-modus konstantstrom led-treiber
EP3235346B1 (de) Betriebsschaltung, betriebsgerät, beleuchtungssystem und verfahren zum betreiben wenigstens einer leuchtdiode
EP2408273A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Dimmen eines Leuchtmittels mithilfe eines Mikrocontrollers
AT15569U1 (de) Bussystem zur elektrischen Versorgung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel sowie zur Kommunikation mit den Betriebsgeräten
DE102016105739B4 (de) Vorrichtung mit galvanischer Trennung von einem Kommunikationsbus für mehrere Kommunikationsstandards und entsprechendes Verfahren zur Datenübertragung über eine solche Vorrichtung
EP3637959B1 (de) Halbleiterbauteil
EP3123821B1 (de) Spannungsversorgungsschaltung zum betrieb von leds
DE102010060585B4 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zur Stromversorgung von Lasten
AT16154U1 (de) Leuchtmittel-Konverter und Leuchtmittel-Modul mit Zweidraht-Kommunikation
WO2015132332A1 (de) Schaltungsanordnung zur regelung eines elektrischen stroms
DE102016118085A1 (de) Verfahren und sensorvorrichtung zur steuerung einer beleuchtungseinrichtung in einem beleuchtungssystem sowie beleuchtungssystem hierzu
EP3393207A1 (de) Schaltregler zum betreiben von leuchtmitteln mit nachleuchtunterdrückung
DE102015118725B3 (de) Betriebsgerät für Gruppenschaltung und Verfahren zum Steuern einer solchen Gruppenschaltung
EP3086626B1 (de) Betriebsschaltung, leuchte und verfahren zum erfassen eines steuersignals
DE102024105531A1 (de) Überwachungssystem für eine fahrzeuganhängerleuchtenbaugruppe
DE112020006004T5 (de) Treibervorrichtung für lichtemittierendes element
AT15169U1 (de) Erfassung eines LED-Moduls
AT17911U1 (de) Leistungsausgleich bei LED-Betriebsgeräten durch Benutzereinstellung
AT17698U1 (de) Synchrone Sperrwandlerschaltung zum Betrieb einer Leuchtmittelstrecke

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20230731