AT16397U1 - Schnittstellenschaltung mit Niedervoltversorgung für eine Steuereinheit - Google Patents

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AT16397U1 ATGM193/2015U AT1932015U AT16397U1 AT 16397 U1 AT16397 U1 AT 16397U1 AT 1932015 U AT1932015 U AT 1932015U AT 16397 U1 AT16397 U1 AT 16397U1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnittstellenschaltung für ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, aufweisend Steueranschlüsse (SA1, SA2), die mit einem digitalen, im Ruhezustand spannungsführenden Bus (BUS), verbindbar sind, und über die der Schnittstellenschaltung Bussignale zuführbar sind, und eine ausgehend von den Steueranschlüssen versorgte steuerbare Stromquelle (Q90, Q95), die dazu eingerichtet ist, einen Energiespeicher (C94) der Schnittstellenschaltung zu laden, und von der ausgehend eine Primärseite eines ersten Optokopplers (U90) versorgbar ist, der mit der Stromquelle (Q90, Q95) verbunden ist und dessen Sekundärseite (DALI IN) mit einem Empfangszweig des Betriebsgeräts verbindbar ist, wobei eine ausgehend von dem Energiespeicher (C94) der Schnittstellenschaltung gespeiste Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung (PT, LVPS) für eine Versorgung einer Steuereinheit (SE) des Betriebsgeräts vorgesehen ist.

Description

Beschreibung
SCHNITTSTELLENSCHALTUNG MIT NIEDERVOLTVERSORGUNG FÜR EINE STEUEREINHEIT [0001] Diese Erfindung betrifft eine Schnittstellenschaltung für Betriebsgeräte und insbesondere eine Schnittstellenschaltung für Leuchtmittelbetriebsgeräte, die wenigstens ein Leuchtmittel und insbesondere wenigstens eine LED bzw. eine LED-Strecke versorgen. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Schnittstellenschaltung. Die Schnittstellenschaltung ist dabei so ausgelegt, dass ausgehend von der Schnittstellenschaltung eine Versorgung einer Steuereinheit eines mit der Schnittstellenschaltung verbundenen Betriebsgeräts erfolgen kann.
[0002] Aus der DE 10 2009 016 904 B4 ist eine Schnittstelle bekannt, die einen Vorwärtspfad zu einem Betriebsgerät und einen Rückwärtspfad von einem Betriebsgerät unter galvanischer Trennung bereitstellt. Von einem mit der Schnittstellenschaltung verbundenen Betriebsgerät aus gesehen, empfängt das Betriebsgerät Signale von der Schnittstellenschaltung an seinem Eingang, weshalb der entsprechende Eingang des Betriebsgeräts als Signaleingang DALI-IN bezeichnet ist (Empfangszweig, Vorwärtspfad). Der Rückpfad der Schnittstellenschaltung dient dann der Übermittlung von dem Betriebsgerät gesendeten Signalen, weshalb der Rückpfad die Signale, die von dem Betriebsgerät über den Bus ausgesendet werden, überträgt. Der Ausgang des Betriebsgeräts für die ausgehenden Signale ist daher mit DALI-OUT gekennzeichnet (Sendezweig). Dies ist in Fig. 1 dargestellt, die eine Schaltung nach dem Stand der Technik zeigt. Im Vorwärtspfad der Schnittstellenschaltung sendet diese folglich mittels des Optokopplers U2 Signale in einem Empfangszweig des Betriebsgeräts, während der Rückpfad Signale im Sendezweig des Betriebsgeräts übermittelt.
[0003] Sowohl für den Empfang von Signalen als auch für das Senden von Signalen sind in der Schaltung nach Fig. 1 zwei Optokoppler U1 und U2 vorgesehen, die jeweils einen Teil eines Zweiges zum Senden bzw. zum Empfangen bilden. Beide Zweige werden von einer gemeinsamen Stromquelle, die durch die Transistoren Q2 und Q3 sowie die Widerstände R3 und R3 gebildet wird, gespeist. Die Schaltung weist weiters einen Energiespeicher C2 auf, der als Kondensator ausgebildet sein kann.
[0004] Die bekannte Schnittstelle ist für eine Kommunikation nach dem DALI-Standard entworfen, bei dem der Bus im Ruhezustand spannungsführend ist und in dem insbesondere eine vorgegebene Gleichspannung anliegt. Die Schnittstellenschaltung kann insbesondere über die Anschlüsse S1 und S2 mit dem Bus verbunden sein. Die vorgegebene Gleichspannung wird jeweils nur im Fall einer Signalübermittlung herabgesetzt, während die konstante Gleichspannung anliegt, wenn keine Signale übermittelt werden (DALI-Signale).
[0005] Dabei erfolgt nun gemäß dem Stand der Technik die Energieversorgung einer Steuereinheit des Betriebsgeräts ausgehend von einer Versorgungsspannung, die dem Betriebsgerät von extern zugeführt wird. Um die von der Schnittstellenschaltung empfangenen Signale auswerten zu können, ist eine dauerhafte Stromversorgung der Steuereinheit des Betriebsgeräts notwendig. Dies hat zur Folge, dass entsprechende Betriebsgeräte andauernd Leistung aufnehmen und somit nicht in einen Zustand geschaltet werden können, in dem im Wesentlichen keine Verlustleistung an dem Betriebsgerät auftritt. Dies ist auch deshalb der Fall, da bei Anliegen einer Versorgungsspannung an dem Betriebsgerät meist mehr Komponenten versorgt werden, als nur die Steuereinheit des Betriebsgeräts.
[0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung bereitzustellen, die es ermöglicht, das Betriebsgerät von der extern zugeführten elektrischen Versorgung zu trennen und dennoch die Steuereinheit des Betriebsgeräts elektrisch zu versorgen.
[0007] Die Erfindung stellt zur Lösung des Problems eine Lösung gemäß den unabhängigen Ansprüche bereit. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Patentamt [0008] In einem ersten Aspekt wird eine Schnittstellenschaltung für ein Betriebsgerät für Leuchtmittel bereitgestellt, aufweisend Steueranschlüsse, die mit einem digitalen, im Ruhezustand spannungsführenden Bus, verbindbar sind, und über die der Schnittstellenschaltung Bussignale zuführbar sind, und eine ausgehend von den Steueranschlüssen versorgte steuerbare Stromquelle, die dazu eingerichtet ist, einen Energiespeicher der Schnittstellenschaltung zu laden, und von der ausgehend eine Primärseite eines ersten Optokopplers versorgbar ist, der mit der Stromquelle verbunden ist und dessen Sekundärseite mit einem Vorwärtspfad des Betriebsgeräts verbindbar ist.
[0009] Es ist eine ausgehend von dem Energiespeicher der Schnittstellenschaltung gespeiste Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung für eine Versorgung einer Steuereinheit des Betriebsgeräts vorgesehen.
[0010] Der Bus kann ein Bus für Beleuchtungsanlagen und/oder ein Gebäudetechnik-Bus sein.
[0011] Der Energiespeicher kann die Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung nach einer Anlaufphase speisen, insbesondere ab dem Zeitpunkt, ab dem der Energiespeicher geladen ist.
[0012] Die Steuereinheit kann von dem ersten Optokoppler in dem Vorwärtspfad empfangene Signale auswerten und/oder über einen zweiten Optokoppler, der mit einem Rückpfad des Betriebsgeräts verbunden ist, Signale zu der Schnittstellenschaltung übermitteln.
[0013] Die Schnittstellenschaltung kann die mittels des zweiten Optokopplers empfangenen Signale in Bussignale für den Bus umsetzen, und insbesondere entsprechende Bussignale durch kurzschließen des Busses an den Steueranschlüssen ausgeben.
[0014] Die Steuerschaltung kann von dem Bus versorgt sein. Die NiedervoltspannungsVersorgungsschaltung kann zusätzlich von dem Bus und/oder einer Zwischenkreisspannung des Betriebsgeräts versorgbar sein.
[0015] Der Energiespeicher kann über den Vorwärtspfad, insbesondere ausgehend von dem Bus, geladen werden. Die Schnittstellenschaltung kann eine Aktivierungsschaltung aufweisen, die bei ausreichender Ladung des Energiespeichers einen getakteten Wandler aktiviert, der dazu vorgesehen ist, die Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung nach der Aktivierung zu versorgen.
[0016] Die Ladung des Energiespeichers kann ausreichend sein, wenn eine Spannung an einer zu dem Energiespeicher im Wesentlichen parallel geschalteten Zener-Diode einen Schwellenwert erreicht.
[0017] Die Aktivierungsschaltung kann einen Transistor aufweisen, der den getakteten Wandler aktiviert, wenn der Energiespeicher ausreichend geladen ist und/oder die Spannung über der Zenerdiode den Schwellenwert erreicht.
[0018] Die Steuerschaltung kann in einer Anlaufphase, vorzugsweise bis der Energiespeicher ausreichend geladen ist, ausgehend von dem Bus mit der Busspannung bzw. der Zwischenkreisspannung gespeist werden.
[0019] Die Aktivierungsschaltung kann einen weiteren Energiespeicher zwischen einer Basis und einem Emitter des Transistors aufweisen, der einen Stromfluss durch den Transistor unterbindet, solange kein Strom an der Basis des Transistors fließt.
[0020] Der Bus kann ein Dali-Bus oder DSI-Bus sein und die Bussignale können Dali- oder DSI Signale sein.
[0021] Die Zwischenkreisspannung kann eine Ausgangsspannung einer Leistungsfaktorkorrekturschaltung des Betriebsgeräts sein.
[0022] In einem weiteren Aspekt wird ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, bereitgestellt, aufweisend eine Schnittstellenschaltung, wie sie vorstehend beschrieben ist.
[0023] In noch einem Aspekt wird ein Beleuchtungssystem mit einem Betriebsgerät, wie es vorstehend beschrieben ist, bereitgestellt, wobei das Betriebsgerät mit den Steueranschlüssen
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Patentamt mit einem Bus und über den Bus mit einem Steuergerät verbunden ist, insbesondere einem DALI- oder DSI-Steuergerät.
[0024] In noch einem weiteren Aspekt wird ein System aus einem Betriebsgerät bereitgestellt, aufweisend eine Steuereinheit und eine mit einer Schnittstellenschaltung, wie sie vorstehend beschrieben ist, verbundene Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung, wobei die Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung dazu eingerichtet ist, die Steuereinheit des Betriebsgeräts elektrisch zu versorgen, und wobei die Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung ausgehend von der Schnittstellenschaltung elektrisch versorgt ist.
[0025] Die Erfindung wird nunmehr auch mit Bezug auf die Figuren beschrieben:
[0026] Fig. 1 [0027] Fig. 2 [0028] Fig. 3 [0029] Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik.
zeigt einen schematischen Überblick über eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.
zeigt eine schematische Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
[0030] Ziel der Erfindung ist es nunmehr, ausgehend von der Schnittstellenschaltung, eine elektrische Versorgung einer Steuereinheit des Betriebsgeräts zu gewährleisten. Somit kann die externe Stromversorgung des Betriebsgeräts, die beispielsweise von einer Busspannung VBus aus erfolgt, deaktiviert werden. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist es vorgesehen, zusätzliche Schaltelemente in die Schnittstellenschaltung zu integrieren und so eine elektrische Versorgung für die Steuereinheit des Betriebsgeräts abzuzweigen.
[0031] Ausgehend von der gleichgerichteten Eingangsspannung V, die der Schnittstelle über den Bus zugeführt wird, wird ausgehend von einer Stromquelle SQ, die, wie mit Blick auf Fig. 3 später beschrieben wird, aus zwei Widerständen und zwei Transistoren gebildet werden kann, ein galvanisch trennendes Übertragungselement im Empfangszweig GTÜ-E, z.B. ein Optokoppler im Vorwärtspfad der Schnittstelle versorgt. Es ist ebenfalls ein Transistor Q96 mit dem Energiespeicher Q95 und der Zenerdiode Z95 vorgesehen. Für den mit dem Kollektor des Transistors Q96 verbundenen Rückpfad ist schematisch nur ein galvanisch trennendes Übertragungselement im Sendezweig GTU-S, z.B. ein weiterer Optokoppler dargestellt.
[0032] Weiter ist mit dem Kollektor des Transistors Q96 der Emitter eines weiteren Transistors Q97 verbunden. Der Emitter des weiteren Transistors Q97 ist über einen Kondensator C96 mit der Basis des weiteren Transistors Q97 verbunden. Weiter ist die Basis über eine weitere Zenerdiode Z96 mit Masse verbunden. Ausgehend von dem Kollektor des weiteren Transistors Q97 ist dann vorzugsweise eine Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung mit einer isolierenden Leistungsstufe PT zur Leistungsübertragung, beispielsweise ein getakteter Wandler wie z.B. ein Flyback-Wandler oder ein LLC-Wandler, versorgt, von dem ausgehend wiederum eine Niedervolt-Versorgungsquelle LVPS versorgt wird. Der getaktete Wandler kann insbesondere eine Potentialtrennung aufweisen. Die Niedervolt-Versorgungsquelle LVPS wird für gewöhnlich ausgehend von der externen elektrischen Versorgung des Betriebsgeräts gespeist, insbesondere ausgehend von einer Busspannung VBus· Diese externe elektrische Versorgung wird jedoch deaktiviert, sobald die Schnittstellenschaltung elektrisch versorgt ist, und insbesondere nach einer Anlaufphase der Schnittstellenschaltung. Die Schnittstellenschaltung übernimmt dann die Speisung der Niedervolt-Versorgungsquelle LVPS. Die Schaltung aus den Transistoren Q96 und Q97 dient somit als Aktivierungsschaltung für die Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung, die nach einer Anlaufphase der Schnittstellenschaltung die von dieser ausgehende Versorgung insbesondere der Leistungsstufe PT aktiviert.
[0033] Ausgehend von der Niedervolt-Versorgungsquelle LVPS wird dann eine Steuereinheit SE des Betriebsgeräts versorgt. Dabei ist zu bemerken, dass eine Versorgung ausgehend von der Schnittstellenschaltung erst dann erfolgt, wenn ein Energiespeicher der Schnittstellenschal
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Patentamt tung ausreichend geladen ist. Der geladene Energiespeicher stellt dann die Versorgung der Steuereinheit SE sicher und die externe elektrische Versorgung VBus des Betriebsgeräts kann deaktiviert werden.
[0034] In Fig. 3 ist nun detaillierter eine Schaltung nach der Erfindung gezeigt. Auf der linken Seite sind zwei Klemmen SA1, SA2 zum Anschluss von zwei Busleitungen, insbesondere einem DALI-Bus, dargestellt. Diese Anschlüsse werden im Folgenden auch als primärseitige Anschlüsse der Schnittstellenschaltung bezeichnet. Auf der rechten Seite ist in Fig. 3 ein erster Optokoppler U90 zum Empfangen von Signalen im Vorwärtspfad und ein zweiter Optokoppler U91 zum Senden von Signalen im Rückpfad dargestellt. Die von der Schnittstellenschaltung zum Betriebsgerät führenden Anschlüsse werden im Folgenden auch als sekundärseitige Anschlüsse der Schnittstellenschaltung bezeichnet.
[0035] Auf der Primärseite des ersten Optokopplers Q90, d.h. auf der Seite der Diodenanschlüsse des Optokopplers bzw. der linken Seite des ersten Optokopplers Q90 in den Figuren, werden mittels einer einstellbaren Stromquelle, die durch die Stromspiegel-Schaltung mit zwei Transistoren Q90 und Q95 sowie zwei Widerständen R90 und R91 gebildet wird, gespeist. Über den ersten Optokoppler U90 werden die vom Bus eingehenden Signale potential getrennt zu dem Betriebsgerät übertragen. Die Sekundärseite des Optokopplers U90 mit den Transistoranschlüssen, die in Fig. 3 auf der rechten Seite des Optokopplers U90 dargestellt sind, ist dann mit einer Steuereinheit SE im Betriebsgerät verbunden, die die empfangenen Signale auswertet, um mit dem Betriebsgerät verbundene Leuchtmittel entsprechend den über dem Bus empfangenen Signalen anzusteuern.
[0036] Auf der Primärseite des zweiten Optokopplers U91 im Rückkanal bzw. im Sendezweig werden von der Steuereinheit SE des Betriebsgeräts empfangene Signale primärseitig (in Fig. 3 rechts an den Diodenanschlüssen des zweiten Optokopplers U91) digitale Signale angelegt und potentialgetrennt auf die Sekundärseite des zweiten Optokopplers U91 (in Fig. 3 links an den Transistoranschlüssen) übertragen. Die Sekundärseite des Optokopplers U91 ist dabei mit einer Schaltungsanordnung verbunden, die selektiv den Bus kurzschließen kann. Grundsätzlich erfolgt eine Energieversorgung der Schnittstellenschaltung über die geregelte Stromquelle Q90 und Q91.
[0037] Die geregelte Stromquelle speist einen Energiespeicher C94, der insbesondere auch über einen Linear-Regler geladen werden kann. Das Entladen des Kondensators C94 erfolgt kontrolliert über einen Widerstand R100, der beispielsweise zwischen dem Energiespeicher C94 und dem Optokoppler U91 verbunden sein kann.
[0038] Das kontrollierte Versorgung des Rückpfades erfolgt mittels eines konstanten Entladestroms, wenn die Stromquelle aus den Transistoren Q90, Q95 nicht ordnungsgemäß arbeiten kann, also bei Wegfall der Busspannung durch selektives Kurzschließen im zeitlichen Bereich eines Sendebits.
[0039] Der Energiespeicher C94 und der den Entladestrom bestimmende ohmsche Widerstand R100 sind dabei derart abgestimmt, dass der Energiespeicher C94 während der Sendezeitdauer, also während des Kurzschließens der Busspannung, nicht vollständig entladen wird und somit sicher während der gesamten Zeitdauer eines Sendebits (Kurzschließen des Busses) ein konstanter Entladestrom durch den Widerstand R100 und schließlich von der Seite des zweiten Optokopplers U91 fließt.
[0040] Weiter ist in Fig. 3 gezeigt, dass der Vorwärtspfad der Schnittstellenschaltung einen Schalter bzw. Transistor Q96 aufweist. Der Schalter Q96 kann dabei als Bipolar-Transistor insbesondere als PNP-Bipolar-Transistor ausgebildet sein. Der Transistor Q96 ist an seiner Basis mit einer Zenerdiode Z95 verbunden. Wenn die Spannung über der Zenerdiode Z95 die Zenerspannung/Durchbruchspannung erreicht (beispielsweise bei 5,7 V), wird der Schalter Q96 aktiviert, d.h. leitend geschaltet, und dadurch ein Stromfluss auf der Primärseite des ersten Optokopplers U90 im Vorwärtspfad der Schnittstellenschaltung bzw. im Empfangszweig ermöglicht. Die Speisung erfolgt wiederum über die geregelte Stromquelle aus den Widerständen
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R90, R91 und den Transistoren Q90 und Q95.
[0041] Es ist weiter aus Fig. 3 zu ersehen, dass ausgehend von dem ersten Optokoppler U90 in Vorwärtsrichtung des Stroms durch die Primärseite des Optokopplers U90 ein weiterer Energiespeicher C95 vorgesehen ist, der wiederum exemplarisch als Kondensator dargestellt ist. Dabei ist der Energiespeicher C95 zwischen dem Verbindungspunkt der Basis des Transistors Q95 und der Kathode der Zenerdiode Z95, sowie dem Verbindungspunkt des Emitters des Transistors Q96 und der Kathode des ersten Optokopplers Q90 geschaltet. Der Energiespeicher C95 bewirkt eine kurze Verzögerung des Durchschaltens des Transistors Q96, wenn von Seiten des Busses eine ausreichende Spannung vorliegt.
[0042] Der in Fig. 3 gezeigte Schaltungsblock FB dient dabei zur Anpassung der Flankensteilheit beim Senden bzw. Ansteuern eines Transistors Q92, mit dem die Busleitung selektiv kurzgeschlossen wird. Der Energiespeicher C94 ist also insbesondere vorgesehen, um ausgehend von einem Bus geladen zu werden, der im Ruhezustand eine Spannung ungleich null führt.
[0043] Wie bereits geschildert, wird die Schnittstellenschaltung nach Fig. 3 insbesondere dazu verwendet, um von einem Bus eingehende Signale zu einem Betriebsgerät potential-getrennt zu dem Betriebsgerät mittels des ersten Optokopplers U90 zu übermitteln und potentialgetrennt über den zweiten Optokoppler U91 Signale von dem Betriebsgerät zu empfangen, um diese dann auf den Bus durch Kurzschließen der Busleitung zu übermitteln.
[0044] Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, in der Schnittstellenschaltung an einem Punkt zwischen den Anschlüssen SA1 und SA2 für den im Ruhezustand spannungsführenden Bus und dem ersten Optokoppler U90 im Vorwärtspfad der Schnittstellenschaltung eine NiedervoltSpannungsversorgung für die Steuereinheit SE (beispielsweise ein Mikrocontroller, eine ASIC, eine IC, ...) des Betriebsgeräts für Leuchtmittel abzugreifen, die der Schnittstellenschaltung zugeordnet ist. Die Steuereinheit SE verarbeitet dann die im Vorwärtspfad der Schnittstellenschaltung über den ersten Optokoppler U90 gesendeten Signale und gibt Signale zu dem Bus hin an die Primärseite des zweiten Optokopplers U91 aus. Die Steuereinheit SE kann neben der von dem im Ruhezustand spannungsführenden Bus auch durch eine Zwischenkreisspannung, die beispielsweise die Ausgangsspannung einer Leistungsfaktorkorrekturschaltung (PFCSchaltung) des Betriebsgeräts sein kann, gespeist werden. Über die Anschlüsse SA1, SA2 kann die Schnittstellenschaltung insbesondere mit einem Steuergerät, z.B. einer Zentraleinheit verbunden sein. Dabei kann es sich um ein DALI- oder DSI-Steuergerät handeln.
[0045] Um die Steuereinheit SE des Betriebsgeräts ausgehend von der Schnittstelle zu speisen ist es vorgesehen, dass zunächst sichergestellt ist, dass über den Vorwärtspfad der Schnittstelle der Energiespeicher C94 ausreichend geladen ist. Die Spannung der Zenerdiode Z95 steigt beim Aufladen des Energiespeichers C94 an. Wenn die Spannung an der Zenerdiode Z95 ausreichend hoch ist, was eine ausreichende Ladung des Energiespeichers C94 anzeigt, schaltet die Zenerdiode Z95 den weiteren Transistor Q97 aktiv, d.h. leitend, so dass ausgehend von der Schnittstellenschaltung die isolierende Leistungsstufe PT, insbesondere ein getakteter Wandler, z.B. ein Flyback-Wandler, versorgt wird. Dieser versorgt wiederum die NiedervoltSpannungsversorgung LVPS der Steuereinheit SE. Die Transistoren Q96 und Q97 stellen somit die Aktivierungsschaltung dar, die dazu eingerichtet ist, bei ausreichender Ladung des Energiespeichers C94 einen getakteten Wandler zu aktivieren, der dazu vorgesehen ist, die Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung nach der Aktivierung zu versorgen.
[0046] Solange der Energiespeicher C94 nicht ausreichend geladen ist, wird die Steuereinheit SE ausgehend von dem im Ruhezustand spannungsführenden Bus bzw. einer Zwischenkreisspannung des Betriebsgeräts gespeist.
[0047] Der zwischen dem Emitter und der Basis des weiteren Transistors Q97 angeordnete Kondensator C96 sperrt dabei jeglichen Stromfluss durch den Transistor, solange kein Strom durch die Basis fließt, d.h. die Durchflussspannung der Zenerdiode Z95 erreicht ist. Somit verhindert der Kondensator C96 einen Strom an der Basis des weiteren Transistors Q97. Somit wird ein ungewolltes kurzfristiges Leitendschalten des Transistors Q97 verhindert und somit das
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Auftreten von Spannungsspitzen.
[0048] Dies hat auch zur Folge, dass das Signal an der Primärseite des Optokopplers U90 nicht dadurch gestört wird, dass auch ohne eine Flanke an dem Bus bereits ein Strom durch die Primärseite des Optokopplers U90 durch Schalten des Transistors Q96 fließt.
[0049] Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, die im Wesentlichen der Schaltungsanordnung aus Fig. 3 entspricht. Unterschied ist hier, dass der Emitter des weiteren Transistors Q97 mit dem Kollektor des Transistors Q96 verbunden ist, anstatt mit der Basis des Transistors Q96. Sonst entspricht die Anordnung der aus Fig. 3. Die Transistoren Q96 und Q97 sind insbesondere pnp-Transistoren.
[0050] Somit wird nach einer Anlaufzeit, die insbesondere dann als erreicht gilt, wenn der Ladezustand des Kondensators C94 erreicht ist, also die Durchbruchs Spannung der Zenerdiode Z95 erreicht wird, eine Stromversorgung der Steuereinheit des Betriebsgeräts von der Schnittstellenschaltung übernommen.
[0051] Dies hat den weiteren Vorteil, dass das Betriebsgerät de facto stromlos geschaltet werden kann, d.h. die externe Spannungsversorgung zu dem Betriebsgerät wird unterbrochen, während dennoch die Steuereinheit mit elektrischer Leistung versorgt wird. Somit kann beispielsweise ein Aufwecken des Betriebsgeräts mittels eines über den ersten Optokoppler U90 übertragenen Signals aus einem Ruhezustand (Standby) des Betriebsgeräts erfolgen.
[0052] Somit kann das Betriebsgerät auch so ausgestaltet sein, dass de facto Standards, die ein Verlustfreisteilen des Betriebsgeräts im Ruhezustand fordern, erfüllt werden (Zero-Standby Losses).
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Patentamt

Claims (11)

  1. Ansprüche
    1. Schnittstellenschaltung für ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, aufweisend
    - Steueranschlüsse (SA1, SA2), die mit einem digitalen, im Ruhezustand spannungsführenden Bus (Bus), verbindbar sind, und über die der Schnittstellenschaltung Bussignale zuführbar sind, und
    - eine ausgehend von den Steueranschlüssen versorgte steuerbare Stromquelle (Q90, Q95), die dazu eingerichtet ist, einen Energiespeicher (C94) der Schnittstellenschaltung zu laden, und von der ausgehend eine Primärseite eines ersten Optokopplers (U90) in einem Vorwärtspfad versorgbar ist, der mit der Stromquelle (Q90, Q95) verbunden ist und dessen Sekundärseite (DALI IN) mit einem Empfangszweig eines Betriebsgeräts verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine ausgehend von dem Energiespeicher (C94) der Schnittstellenschaltung gespeiste Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung (PT, LVPS) für eine Steuereinheit (SE) des Betriebsgeräts vorgesehen ist.
  2. 2. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bus ein Bus für Beleuchtungsanlagen und/oder ein Gebäudetechnik-Bus ist; und/oder dass der Bus (Bus) ein digitaler Bus wie z.B. ein DALI-Bus oder DSI-Bus ist und die Bussignale DALI- oder DSI Signale sind.
  3. 3. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (C94) die Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung nach einer Anlaufphase speist, insbesondere ab dem Zeitpunkt, ab dem der Energiespeicher (C94) geladen ist; und/oder dass der Energiespeicher (C94) über den Vorwärtspfad, insbesondere ausgehend von dem Bus, geladen wird und wobei die Schnittstellenschaltung eine Aktivierungsschaltung (Q96, Q97) aufweist, die dazu eingerichtet ist, bei ausreichender Ladung des Energiespeichers (C94) einen getakteten Wandler (PT) zu aktivieren, der dazu vorgesehen ist, eine Niedervoltspannungsversorgung (LVPS) nach der Aktivierung zu versorgen; und/oder dass die Ladung des Energiespeichers (C94) ausreichend ist, wenn eine Spannung an einer zu dem Energiespeicher im Wesentlichen parallel geschalteten Zener-Diode (Z95) einen Schwellenwert erreicht.
  4. 4. Schnittstellenschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) dazu eingerichtet ist, von dem ersten Optokoppler (U90) in dem Vorwärtspfad empfangene Signale auszuwerten, und/oder die dazu eingerichtet ist, über einen zweiten Optokoppler (U91), der mit einem Rückpfad des Betriebsgeräts verbunden ist, Signale zu der Schnittstellenschaltung zu übermitteln; und/oder dass die Steuereinheit (SE) von dem Bus versorgbar ist, und wobei die Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung zusätzlich von dem Bus und/oder einer Zwischenkreisspannung des Betriebsgeräts versorgbar ist.
  5. 5. Schnittstellenschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellenschaltung dazu eingerichtet ist, die mittels des zweiten Optokopplers (U91) empfangenen Signale in Bussignale für den Bus (Bus) umzusetzen, und insbesondere entsprechende Bussignale durch kurzschließen des Busses an den Steueranschlüssen (SA1, SA2) auszugeben.
  6. 6. Schnittstellenschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung in einer Anlaufphase, vorzugsweise bis der Energiespeicher
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    7. Schnittstellenschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenkreisspannung eine Ausgangsspannung einer Leistungsfaktorkorrekturschaltung des Betriebsgeräts ist.
  8. 8. Betriebsgerät für Leuchtmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät eine Schnittstellenschaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche aufweist.
  9. 9. Beleuchtungssystem mit einem Betriebsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät mit den Steueranschlüssen mit einem Bus und über den Bus mit einem Steuergerät verbunden ist, insbesondere einem DALI- oder DSI-Steuergerät.
  10. 10. System aus einem Betriebsgerät, aufweisend eine Steuereinheit und eine mit einer Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1 verbundene Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung (PT, LVPS), dadurch gekennzeichnet, dass die Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung (PT, LVPS) dazu eingerichtet ist, die Steuereinheit (SE) des Betriebsgeräts elektrisch zu versorgen, und dass die Niedervoltspannungs-Versorgungsschaltung (PT, LVPS) ausgehend von der Schnittstellenschaltung elektrisch versorgt ist.
    Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
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    Fig. 1
    Fig. 2
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    Fig. 3
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    Fig. 4
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