AT16861U1 - Arrangement with an operating device for lighting means and a circuit supplied with galvanically separated power from an inductive element of the operating device - Google Patents
Arrangement with an operating device for lighting means and a circuit supplied with galvanically separated power from an inductive element of the operating device Download PDFInfo
- Publication number
- AT16861U1 AT16861U1 ATGM314/2015U AT3142015U AT16861U1 AT 16861 U1 AT16861 U1 AT 16861U1 AT 3142015 U AT3142015 U AT 3142015U AT 16861 U1 AT16861 U1 AT 16861U1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- operating device
- electrical circuit
- arrangement according
- voltage
- circuit
- Prior art date
Links
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 41
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 101000836649 Homo sapiens Selenoprotein V Proteins 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100027056 Selenoprotein V Human genes 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/04—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using magnetically coupled devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/175—Controlling the light source by remote control
- H05B47/18—Controlling the light source by remote control via data-bus transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/175—Controlling the light source by remote control
- H05B47/19—Controlling the light source by remote control via wireless transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
- H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
- H05B45/382—Switched mode power supply [SMPS] with galvanic isolation between input and output
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
- H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
- H05B45/39—Circuits containing inverter bridges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung aus einem Betriebsgerät für Leuchtmittel und einem elektrischen Schaltkreis, wobei das Betriebsgerät zumindest ein induktives Element, beispielsweise einen Transformator umfasst. Der elektrische Schaltkreis hat ein induktives Koppelelement, das in einem magnetischen Streufeld des induktiven Elements angeordnet ist. Der elektrische Schaltkreis umfasst ein Spannungsversorgungsmittel eingerichtet zur Erzeugung einer Versorgungsspannung für den elektrischen Schaltkreis aus aufgenommener Energie des magnetischen Streufelds des induktiven Elements.The invention relates to an arrangement of an operating device for lighting means and an electrical circuit, the operating device comprising at least one inductive element, for example a transformer. The electrical circuit has an inductive coupling element which is arranged in a magnetic stray field of the inductive element. The electrical circuit comprises a voltage supply means designed to generate a supply voltage for the electrical circuit from energy absorbed by the magnetic stray field of the inductive element.
Description
ANORDNUNG MIT EINEM BETRIEBSGERÄT FÜR LEUCHTMITTEL UND EINEM AUS EINEM INDUKTIVEM ELEMENT DES BETRIEBSGERATS GALVANISCH GETRENNT VERSORGTEN SCHALTKREIS ARRANGEMENT WITH A CONTROL DEVICE FOR LIGHT SOURCES AND A CIRCUIT SUPPLIED BY AN INDUCTIVE ELEMENT OF THE CONTROL DEVICE, GALVANICALLY ISOLATED
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung umfassend ein Betriebsgerät für Leuchtmittel und einen elektrischen Schaltkreis, dessen Spannungsversorgung aus einem induktiven Element des Betriebsgeräts galvanisch getrennt erfolgt. The invention relates to an arrangement comprising an operating device for lighting means and an electrical circuit, the voltage supply of which is galvanically separated from an inductive element of the operating device.
[0002] Für den Betrieb von Leuchtmitteln wie beispielsweise Leuchtdioden (LED) oder Fluoreszenzleuchten werden Betriebsgeräte, auch Vorschaltgeräte eingesetzt. Die Betriebsgeräte sind eingerichtet, aus einer Netzversorgungsspannung die erforderliche Versorgungsspannung für die Leuchtmittel zu erzeugen und dabei zugleich sicherheitstechnische Anforderungen zu erfüllen. In Verbindung mit dem Betriebsgerät und den Leuchtmitteln werden weitere elektrische Schaltkreise eingesetzt. For the operation of light sources such as light emitting diodes (LED) or fluorescent lights, operating devices, including ballasts, are used. The operating devices are set up to generate the required supply voltage for the lighting means from a mains supply voltage and at the same time to meet safety requirements. Further electrical circuits are used in conjunction with the operating device and the lighting.
[0003] Solche weiteren elektrischen Schaltkreise können Sensoren wie Bewegungssensoren 0der Helligkeitssensoren umfassen. Dabei erfordert der Betrieb dieser Sensoren die Verfügbarkeit einer Versorgungsspannung zur Spannungsversorgung des jeweiligen Sensors. Die Sensoren können beispielsweise zur messtechnischen Erfassung physikalischer Parameter und Übermittlung der aufgenommenen Parameter in einem elektrischen Sensorsignal an das Betriebsgerät dienen. Such further electrical circuits can include sensors such as motion sensors or brightness sensors. The operation of these sensors requires the availability of a supply voltage to supply voltage to the respective sensor. The sensors can be used, for example, for the metrological acquisition of physical parameters and transmission of the recorded parameters in an electrical sensor signal to the operating device.
[0004] Zur Spannungsversorgung eines Sensors sind entsprechende Zuleitungen und oft auch weitere zu versorgende Schaltungskreise für die Steuerung und externe Kommunikation des Sensors erforderlich. Ublicherweise erzeugt ein im Rahmen des Betriebsgeräts verwendeter Konverter die notwendige Niedervoltversorgungsspannung, die dem Sensor über Versorgungsleitungen zugeführt wird. Die Erzeugung dieser Niedervoltversorgungsspannung bedeutet aber zusätzlichen Aufwand innerhalb des Konverters, zusätzliche externe Anschlussmöglichkeiten wie Steckverbinder und zusätzliche Versorgungsleitungen zwischen Konverter und Sensor neben zusätzlichen Verbindungsleitungen für das Sensorsignal zur Übermittlung von Sensordaten an das Betriebsgerät. Andererseits werden Induktivitäten des Betriebsgeräts, insbesondere eines Transformators des Betriebsgeräts, üblicherweise in eine Kupferfolie eingeschlagen, um die unvermeidbaren Streufelder zu kontrollieren. Die so in die Folge eingetragene Streuleistung bleibt damit ungenutzt. To supply voltage to a sensor, appropriate leads and often also other circuits to be supplied for the control and external communication of the sensor are required. Usually, a converter used in the operating device generates the necessary low-voltage supply voltage, which is fed to the sensor via supply lines. The generation of this low-voltage supply voltage, however, means additional effort within the converter, additional external connection options such as plug connectors and additional supply lines between the converter and sensor as well as additional connecting lines for the sensor signal for the transmission of sensor data to the operating device. On the other hand, inductances of the operating device, in particular of a transformer of the operating device, are usually wrapped in a copper foil in order to control the unavoidable stray fields. The spreading power entered in this way remains unused.
[0005] Ausgehend von dem eingangs dargestellten Stand der Technik widmet sich die Erfindung der technischen Aufgabe, den Einsatz von externen Schaltungen und Betriebsgeräten für Leuchtmittel in einem engen räumlichen Verbund zu verbessern und durch Nutzung der in der Streuleistung enthaltenen Energie die Gesamteffizienz zu verbessern. Based on the prior art presented above, the invention is dedicated to the technical task of improving the use of external circuits and operating devices for lamps in a close spatial network and to improve overall efficiency by using the energy contained in the scattering power.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Anordnung nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. [0006] According to the invention, this object is achieved by the features of the arrangement according to independent claim 1. Advantageous further developments of the invention are defined in the dependent claims.
[0007] Die Aufgabe wird durch eine Anordnung umfassend ein Betriebsgerät für Leuchtmittel und einen elektrischen Schaltkreis, wobei das Betriebsgerät zumindest ein induktives Element umfasst, gelöst. Erfindungsgemäß ist ein induktives Koppelelement des elektrischen Schaltkreises in einem magnetischen Streufeld des induktiven Elements angeordnet. The object is achieved by an arrangement comprising an operating device for lighting means and an electrical circuit, the operating device comprising at least one inductive element. According to the invention, an inductive coupling element of the electrical circuit is arranged in a magnetic stray field of the inductive element.
[0008] Mittels der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Spannungsversorgung für eine extern zu dem Betriebsgerät angeordnete elektrische Schaltung bereitgestellt, wobei keine zusätzliche Verdrahtung für die Spannungszuführung aus dem Betriebsgerät zu dem Schaltkreis erforderlich ist. Der Aufwand zur Verbindung, wie Steckverbinder, mechanische Durchführungen durch ein Gehäuse des Betriebsgeräts, Kabel, Kabelführungen wird durch die Erfindung reduziert. By means of the arrangement according to the invention, a voltage supply for an electrical circuit arranged externally to the operating device is provided, with no additional wiring being required for the voltage supply from the operating device to the circuit. The effort for connection, such as plug connectors, mechanical bushings through a housing of the operating device, cables, cable guides, is reduced by the invention.
[0009] Zugleich wird es ermöglicht, einen Niedervoltspannungskreis für die elektrische Schaltung At the same time it is made possible to have a low-voltage circuit for the electrical circuit
und einen eingangsseitigen Netzspannungsabschnitt des Betriebsgeräts galvanisch getrennt auszulegen. Somit sind Anforderungen hinsichtlich Schutzes vor hohen Spannungen ohne zusätzlichen Aufwand in einfacher Weise zu erfüllen. and to design an input-side line voltage section of the operating device so as to be electrically isolated. Thus, requirements with regard to protection against high voltages can be met in a simple manner without additional effort.
[0010] Die Nutzung des Streufelds einer zu Erfüllung anderer Aufgaben als der Spannungsversorgung des Schaltkreises ohnehin vorhandenen Induktivität des Betriebsgeräts verringert den Aufwand durch Verzicht auf zusätzliche Bauelemente in dem Betriebsgerät, beispielsweise einem Konverter, hinsichtlich Anzahl der Bauelemente und erforderlichen Geräteabmessungen. Insbesondere eine Netzeingangsdrossel, eine Primärwicklung eines Trenntransformators, eine Spule eines Flyback-Konverters, etc. können das induktive Element des Betriebsgeräts sein, dessen Streufeld erfindungsgemäß genutzt wird. Darüber hinaus kann durch Aufnahme der Streuleistung auf den Einsatz der Folie, die normalerweise die Induktivität umgibt, verzichtet werden. The use of the leakage field to fulfill other tasks than the voltage supply of the circuit anyway existing inductance of the operating device reduces the effort by dispensing with additional components in the operating device, such as a converter, in terms of the number of components and required device dimensions. In particular, a mains input choke, a primary winding of an isolating transformer, a coil of a flyback converter, etc. can be the inductive element of the operating device whose stray field is used according to the invention. In addition, by absorbing the scattering power, the use of the film that normally surrounds the inductance can be dispensed with.
[0011] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung umfasst der elektrische Schaltkreis ein Spannungsversorgungsmittel eingerichtet zur Erzeugung einer Versorgungsspannung für den elektrischen Schaltkreis aus aufgenommener Energie des magnetischen Streufelds. According to an advantageous development of the arrangement according to the invention, the electrical circuit comprises a voltage supply means set up to generate a supply voltage for the electrical circuit from energy absorbed by the magnetic stray field.
[0012] Das magnetische Koppelelement entnimmt dem magnetischen Streufeld, einem Wechselfeld, durch Induktion in einem Leiter des Koppelements Energie und stellt diese in Form eines Wechselstroms (Wechselspannung) bereit. Mittels des Spannungsversorgungsmittels kann dieser induzierte Wechselstrom gleichgerichtet und als bereitgestellte Niedervoltversorgungsspannung beispielsweise eines Sensors genutzt werden. The magnetic coupling element takes energy from the stray magnetic field, an alternating field, by induction in a conductor of the coupling element and provides it in the form of an alternating current (alternating voltage). By means of the voltage supply means, this induced alternating current can be rectified and used as the provided low-voltage supply voltage, for example of a sensor.
[0013] Entsprechend einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung weist der elektrische Schaltkreis ein Speichermittel, insbesondere eine Kapazität, zur Speicherung elektrischer Engergie auf. According to a preferred embodiment of the arrangement according to the invention, the electrical circuit has a storage means, in particular a capacitance, for storing electrical energy.
[0014] Mittels des Speichermittels kann eine näherungsweise konstante Niedervoltgleichspannung zum Betrieb beispielsweise einer Steuerschaltung, eines Mikrosteuerschaltkreises (engl. Microcontroller) oder eines anwenderspezifischen Schalkreises (engl. ASIC) bereitgestellt werden. Bei Einsatz einer geeigneten Kapazität als Speichermittel ist es zugleich möglich, einen kontinuierlichen Betrieb des Schaltkreises auch für einen gepulsten Betrieb des Betriebsgeräts zu gewährleisten. By means of the storage means, an approximately constant low-voltage direct voltage can be provided for operating, for example, a control circuit, a microcontroller or a user-specific switching circuit (ASIC). If a suitable capacity is used as the storage means, it is also possible to ensure continuous operation of the circuit for pulsed operation of the operating device.
[0015] Die Anordnung nach einer weiteren Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass der elektrische Schaltkreis einen Sensor, insbesondere einen Bewegungssensor, und/oder eine Kommunikationsschnittstelle, vorzugsweise zur drahtlosen Kommunikation, umfasst, und das induktive Element in einem gepulsten Betrieb angesteuert wird. Die über das magnetische Koppelelement aufgenommenen Feldenergie wird in dem Speichermittel zwischengespeichert und steht auch für einen Bewegungssensor der zum Aktivieren eines Leuchtmittels verwendet wird, zu Verfügung. The arrangement according to a further embodiment is characterized in that the electrical circuit comprises a sensor, in particular a motion sensor, and / or a communication interface, preferably for wireless communication, and the inductive element is controlled in a pulsed mode. The field energy absorbed via the magnetic coupling element is temporarily stored in the storage means and is also available for a motion sensor which is used to activate a light source.
[0016] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung umfasst einen elektrischen Schaltkreis mit einem ersten Kommunikationsmittel ausgelegt zur Kommunikation mit dem Betriebsgerät. Another embodiment of the arrangement comprises an electrical circuit with a first communication means designed for communication with the operating device.
[0017] Mittels des ersten Kommunikationsmittels des elektrischen Schalkreises wird ein Signal, insbesondere eine Sensorsignal oder Datensignal des elektrischen Schaltkreises an das Betriebsgerät übermittelt. Somit kann mit geringem Aufwand ein Kommunikationskanal zwischen dem Betriebsgerät und dem elektrischen Schaltkreis verwirklicht werden. By means of the first communication means of the electrical circuit, a signal, in particular a sensor signal or data signal of the electrical circuit, is transmitted to the operating device. A communication channel between the operating device and the electrical circuit can thus be implemented with little effort.
[0018] Das erste Kommunikationsmittel einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung hat vorzugsweise einen Modulator ausgelegt zur Taktung des induktiven Koppelelements und/oder einer Sendeinduktivität. The first communication means of a preferred embodiment of the arrangement according to the invention preferably has a modulator designed for clocking the inductive coupling element and / or a transmission inductance.
[0019] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung kommuniziert das erste Kommunikationsmittel mittels Veränderung einer Last des induktiven Koppelelements mit dem Betriebsgerät. According to an advantageous development of the arrangement according to the invention, the first communication means communicates with the operating device by changing a load of the inductive coupling element.
[0020] Wird das erste Kommunikationsmittel derart ausgelegt, so sind spezielle Signalleitungen zwischen dem elektrischen Schaltkreis und dem Betriebsgerät nicht erforderlich und für die Spannungsversorgung wie auch für die Signalisierung und/oder Datenkommunikation ist der schal-If the first communication means is designed in this way, special signal lines between the electrical circuit and the operating device are not required, and the switch is necessary for the voltage supply as well as for the signaling and / or data communication.
tungstechnische Aufwand gering. technical effort low.
[0021] Die Anordnung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt das Betriebsgerät mit einem zweiten Kommunikationsmittel, das dafür ausgelegt ist, mit dem ersten Kommunikationsmittel des elektrischen Schaltkreises zu kommunizieren. The arrangement according to a further embodiment shows the operating device with a second communication means which is designed to communicate with the first communication means of the electrical circuit.
[0022] Entsprechend einer Weiterbildung zeichnet sich das Betriebsgerät dadurch aus, dass es ein Gehäuse und einen Gehäusedeckel umfasst, wobei der elektrische Schaltkreis außerhalb des Gehäuses oder an dem Gehäuse des Betriebsgeräts angeordnet ist. According to a further development, the operating device is characterized in that it comprises a housing and a housing cover, wherein the electrical circuit is arranged outside the housing or on the housing of the operating device.
[0023] Die erfindungsgemäße Anordnung eines Ausführungsbeispiels bildet das induktive Koppelelement des elektrischen Schaltkreises an dem Gehäusedeckel angeordnet oder in den Gehäusedeckel integriert aus. The inventive arrangement of an embodiment forms the inductive coupling element of the electrical circuit arranged on the housing cover or integrated into the housing cover.
[0024] Die Versorgung des elektrischen Schaltkreises über magnetische Kopplung ermöglicht die Anordnung des elektrischen Schaltkreises außerhalb des Gehäuses des Betriebsgeräts. Damit ist eine erweiterte und/oder geänderte Funktionalität des Betriebsgeräts durch Hinzufügen eines geeignet ausgelegten elektrischen Schaltkreises, eine Reparatur und/oder Ersatz einfach zu bewerkstelligen. Das eigentliche Betriebsgerät kann dabei unverändert bleiben. The supply of the electrical circuit via magnetic coupling enables the electrical circuit to be arranged outside the housing of the operating device. An expanded and / or changed functionality of the operating device can thus be easily implemented by adding a suitably designed electrical circuit, repair and / or replacement. The actual operating device can remain unchanged.
[0025] Der Gehäusedeckel einer vorteilhaften Weiterbildung weist zumindest eine Markierung zur Bezeichnung einer Position des induktiven Koppelelements an dem Gehäusedeckel auf. The housing cover of an advantageous development has at least one marking to designate a position of the inductive coupling element on the housing cover.
[0026] Durch die Markierung wird eine exakte Positionierung des magnetischen Koppelelements in Bezug auf das induktive Element ermöglicht. Auch bei nachträglichem Anbringen der elektrischen Schaltung auf den Gehäusedeckel ist so eine optimale Positionierung von magnetischem Koppelelement und induktivem Element und damit eine maximale Energieentnahme aus dem magnetischen Streufeld zu erreichen. The marking enables the magnetic coupling element to be precisely positioned in relation to the inductive element. Even if the electrical circuit is subsequently attached to the housing cover, optimal positioning of the magnetic coupling element and inductive element and thus maximum energy extraction from the magnetic stray field can be achieved.
[0027] Eine Anordnung nach einem Ausführungsbeispiel ist dadurch ausgezeichnet, dass das induktive Koppelelement zusammen mit dem induktiven Element eine magnetische Kraft auf den elektrischen Schaltkreis in Richtung auf den Gehäusedeckel ausübt. An arrangement according to one embodiment is characterized in that the inductive coupling element, together with the inductive element, exerts a magnetic force on the electrical circuit in the direction of the housing cover.
[0028] Die Nutzung der magnetischen Kraft ermöglicht eine verbesserte Haftung der elektrischen Schaltung an dem Gehäusedeckel, gegebenenfalls zusätzlich zu einer Fixierung mittels Schrauben, durch Kleben, etc. The use of the magnetic force enables improved adhesion of the electrical circuit to the housing cover, possibly in addition to fixing by means of screws, by gluing, etc.
[0029] Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung ist das induktive Element zumindest ein Teil eines LLC-Transformators des Betriebsgeräts und/oder einer Induktivität eines Konverters des Betriebsgeräts. According to a preferred embodiment of the arrangement according to the invention, the inductive element is at least part of an LLC transformer of the operating device and / or an inductance of a converter of the operating device.
[0030] Die Nutzung vorhandener und technisch notwendiger Induktivitäten des Betriebsgeräts und ihres magnetischen Streufelds ermöglicht eine Energieversorgung externer elektrischer Schaltungen ohne zusätzlichen betriebsgeräteseitigen Aufwand. The use of existing and technically necessary inductances of the operating device and their magnetic stray field enables energy to be supplied to external electrical circuits without additional effort on the operating device side.
[0031] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher erläutert. Es zeigen [0031] The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments and figures. Show it
[0032] Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung aus einem Betriebsgerät und einem elektrischen Schaltkreis, 1 shows a schematic representation of an arrangement according to the invention comprising an operating device and an electrical circuit,
[0033] Fig. 2 Ansichten einer erfindungsgemäßen Anordnung aus einem Betriebsgerät und einem elektrischen Schaltkreis, 2 shows views of an arrangement according to the invention comprising an operating device and an electrical circuit,
[0034] Fig. 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Schaltkreises eines ersten Ausführungsbeispiels, 3 shows a schematic representation of an electrical circuit according to the invention of a first exemplary embodiment,
[0035] Fig. 4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Schaltkreises eines zweiten Ausführungsbeispiels, und 4 shows a schematic representation of an electrical circuit according to the invention in a second exemplary embodiment, and
[0036] In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen dieselben oder entsprechende Elemente. Aus Gründen der Darstellung wird in der folgenden Beschreibung vorteilhafter Ausführungsbeispiele auf eine Wiederholung weitgehend verzichtet. In the figures, the same reference symbols denote the same or corresponding elements. For reasons of illustration, repetition is largely dispensed with in the following description of advantageous exemplary embodiments.
[0037] In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Anordnung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Anordnung umfasst ein Betriebsgerät 1 zum Betrieb eines Leuchtmittels 2 sowie einen elektrischen Schaltkreis 3. In Figur 1 ist ein Leuchtmittel 2 in Form einer LED gezeigt. Es ist ohne von der Erfindung abzuweichen, ebenso möglich, dass das Betriebsgerät 1 mehrere Leuchtmittel 2, die ihrerseits wieder eine Mehrzahl von lichtabgebenden Elementen wie LEDs, Gasentladungslampen, etc. umfassen, versorgt. In Figure 1, an arrangement according to the invention is shown in accordance with a first embodiment of the invention. The arrangement comprises an operating device 1 for operating a lighting means 2 and an electrical circuit 3. In Figure 1, a lighting means 2 is shown in the form of an LED. It is also possible, without departing from the invention, for the operating device 1 to supply a plurality of lighting means 2, which in turn comprise a plurality of light-emitting elements such as LEDs, gas discharge lamps, etc.
[0038] Die Erfindung wird am Bespiel eines LLC-Konverters zum Betreiben mindestens eines Leuchtmittels, beispielsweise einer LED-Strecke erläutert. Treiberschaltungen für den Betrieb von Leuchtdioden, sind bekannt. Beispielsweise werden als Treiberschaltungen Konverter mit einer LLGC-Schaltung verwendet, nachfolgend als LLC-Konverter bezeichnet. Bei LLC-Konvertern wird ein (Serien-) Resonanzkreis mittels einer (Netz-)Wechselspannung versorgt. Der Resonanzkreis speist eine primärseitige Transformatorspule. Eine sekundärseitige Transformatorspule versorgt sodann direkt ein Leuchtmittel. Die dem Leuchtmittel zugeführte Versorgungsspannung wird typischerweise eine Gleichspannung sein. Die Gleichspannung kann grundsätzlich durch eine Gleichrichterschaltung erzeugt werden. Vorteilhaft ist es jedoch, die Gleichrichtung mittels eines Transformators mit Mittelabgriff an der Sekundärspule durchzuführen. The invention is explained using the example of an LLC converter for operating at least one light source, for example an LED line. Driver circuits for operating light emitting diodes are known. For example, converters with an LLGC circuit, hereinafter referred to as LLC converter, are used as driver circuits. In LLC converters, a (series) resonance circuit is supplied by means of a (mains) alternating voltage. The resonance circuit feeds a transformer coil on the primary side. A transformer coil on the secondary side then supplies a light source directly. The supply voltage fed to the lighting means will typically be a direct voltage. The direct voltage can basically be generated by a rectifier circuit. However, it is advantageous to carry out the rectification by means of a transformer with a center tap on the secondary coil.
[0039] Der LLC-Konverter ist somit eine elektrische Schaltung, die von einer Netzwechselspannung eingangsseitig gespeist und an das Leuchtmittel, beispielsweise eine oder mehrere LEDs, anschließbar sind, und ausgangsseitig eine Gleichspannung für einen definierten Betrieb bereitstellt. The LLC converter is thus an electrical circuit that is fed by an AC mains voltage on the input side and can be connected to the lighting means, for example one or more LEDs, and on the output side provides a DC voltage for a defined operation.
[0040] Das in Figur 1 dargestellte Betriebsgerät 1 weist einen Netzeingang 4 auf. An dem Netzeingang 4 liegt eine Netzeingangsspannung Unet2 an. Das Betriebsgerät 1 ist als LLC-Konverter dargestellt. Dabei folgt, vom Netzeingang 4 her betrachtet, eine Halbbrückenschaltung 5 und anschließend ein Serienresonanzkreis 6. Über einen Transformator 7 wird anschließend der LEDAusgang 8 gespeist. Die erzeugte Ausgangsspannung U_L:p wird an dem LED-Ausgang 8 für das Leuchtmittel 2 bereitgestellt. The operating device 1 shown in FIG. 1 has a network input 4. A mains input voltage Unet2 is present at mains input 4. The operating device 1 is shown as an LLC converter. This is followed, viewed from the mains input 4, by a half-bridge circuit 5 and then a series resonant circuit 6. The LED output 8 is then fed via a transformer 7. The output voltage U_L: p generated is provided at the LED output 8 for the lighting means 2.
[0041] Bei dem gezeigten Betriebsgerät 1 wird eine Wechselspannung oder einen Wechselstrom von der Halbbrückenschaltung 5 erzeugt und an einen Serienresonanzkreis 6 bereitgestellt. Die mit der Wechselspannung bereitgestellte Energie schwingt in einem Resonanzkreis und wird zumindest teilweise an die Last des Transformators 7 abgegeben. In the operating device 1 shown, an alternating voltage or an alternating current is generated by the half-bridge circuit 5 and provided to a series resonant circuit 6. The energy provided with the alternating voltage oscillates in a resonance circuit and is at least partially delivered to the load of the transformer 7.
[0042] Der Serienresonanzkreis des LLC-Konverters besteht allgemein aus einem Kapazität C, einer Induktivität L und einer weiteren Spule L'. Die weitere Spule L' dient dazu, die mittels der Wechselspannung bereitgestellte Energie zu dem Leuchtmittel 2 als Last transportieren zu können. Um die Energie transportieren zu können wird die Last über den Transformator 7 mit dem Serienresonanzkreis 6 gekoppelt. Der Transformator 7 dient dabei als galvanische Barriere (galvanische Sperre) zwischen der erzeugten Wechselspannung und der an das Leuchtmittel abgegebenen Gleichspannung. The series resonant circuit of the LLC converter generally consists of a capacitance C, an inductance L and a further coil L '. The further coil L 'serves to be able to transport the energy provided by means of the alternating voltage to the lighting means 2 as a load. In order to be able to transport the energy, the load is coupled to the series resonant circuit 6 via the transformer 7. The transformer 7 serves as a galvanic barrier (galvanic barrier) between the alternating voltage generated and the direct voltage supplied to the lighting means.
[0043] Der Transformator 7 stellt eine galvanische Trennung von eingangsseitigem Abschnitt mit hoher Netzspannung und einem ausgangsseitigen Abschnitt mit Niedervoltversorgungsspannung für das Leuchtmittel 2 sicher. Mittels es Transformators 7 wird somit eine Potentialbarriere, auch SELV-Barriere bezeichnet, zur Schutztrennung verwirklicht. In dem Transformator 7 erzeugt ein primärseitiger Eingangswechselstrom ein magnetisches Wechselfeld, das in den sekundärseitigen Spulen einen Ausgangswechselstrom induziert. Dabei ist sind die primärseitige Eingangsspule und die mindestens eine sekundärseitige Ausgangsspule, dargestellt in Figur 1 sind zwei Ausgangsspulen, beispielsweise auf einen Ferrit- oder Eisenkern mit hoher magnetischer Leitfähigkeit (Permeabilität) u aufgebracht. Die Leistungsübertragung zwischen Primärseite und Sekundärseite erfolgt im Wesentlichen über ein magnetisches Wechselfeld über den magnetischen Fluss ® in dem Ferritkern des Transformators. The transformer 7 ensures galvanic separation of the input-side section with a high mains voltage and an output-side section with a low-voltage supply voltage for the lighting means 2. A potential barrier, also referred to as an SELV barrier, is thus implemented for protective separation by means of the transformer 7. In the transformer 7, an alternating input current on the primary side generates an alternating magnetic field which induces an alternating output current in the coils on the secondary side. The primary-side input coil and the at least one secondary-side output coil, shown in FIG. 1, are two output coils, for example applied to a ferrite or iron core with high magnetic conductivity (permeability). The power transmission between the primary side and the secondary side takes place essentially via an alternating magnetic field via the magnetic flux ® in the ferrite core of the transformer.
[0044] Es ist üblich, über Hilfswicklungen auf dem Ferritkern induzierte zusätzliche Hilfsspannungen zu erzeugen, die beispielsweise Steuerschalkreise des Betriebsgeräts über Versorgungsleitungen mit elektrischer Energie versorgen. It is customary to generate additional auxiliary voltages induced on the ferrite core via auxiliary windings, which, for example, supply control circuits of the operating device with electrical energy via supply lines.
[0045] Der Transformator 8 weist allerdings nicht nur einen magnetischen Fluss ® in dem Ferritkern der ausgehend von den Primärwicklungen auch die Sekundärwicklungen des Transformators gezielt durchströmt, sondern auch einen magnetischen Streufluss $s auf. Aufgrund eines notwendigen räumlichen Abstand von mehreren Wicklungen des Transformators kommt zu einem magnetischen Streufluss ®s. Der magnetischen Streufluss Os wird von der Primärwicklung verursacht, durchdringt allerdings nicht die sekundärseitigen Spulen. Dadurch trägt dieser Streufluss ®s nicht zur magnetischen Kopplung der Primärseite mit der Sekundärseite des Transformators 7 bei. Der magnetischen Streufluss ®s ist daher als „ Fluss-Verlust" zu verstehen. Dieser magnetischen Streufluss ®s kann durch Umwicklung des Transformators 7 mit Kupferfolie vermindert werden. Damit wird eine Verringerung der Verlustleistung des Transformators 7 erreicht. The transformer 8, however, not only has a magnetic flux ® in the ferrite core which, starting from the primary windings, also flows through the secondary windings of the transformer in a targeted manner, but also has a magnetic leakage flux $ s. Due to the necessary spatial distance between several windings of the transformer, there is a magnetic leakage flux ®. The magnetic leakage flux Os is caused by the primary winding, but does not penetrate the secondary-side coils. As a result, this leakage flux ®s does not contribute to the magnetic coupling of the primary side with the secondary side of the transformer 7. The magnetic leakage flux ®s is therefore to be understood as "flux loss". This magnetic leakage flux ®s can be reduced by wrapping the transformer 7 with copper foil. This results in a reduction in the power loss of the transformer 7.
[0046] Erfindungsgemäß wird im Bereich des magnetischen Streuflusses ®; des Transformators 7 ein induktives Koppelelement 9 angeordnet. Dieses induktive Koppelelement 9 kann beispielsweise als zumindest eine Leiterschleife oder in Form einer Antenne mit einer geeigneten Bauform ausgebildet sein. In dem induktiven Koppelelement 9 wird durch den magnetischen Streuflusses Os ein Strom induziert, der nun zur Spannungsversorgung des elektrischen Schaltkreises 3 genutzt werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung sind Streuleistungen von z. B. 1 bis 4 Watt aus dem magnetischen Streufeld zur Versorgung aktiver elektrischer Schaltungen, die lediglich eine geringe Leistungsaufnahme haben, zu entnehmen. [0046] According to the invention, in the area of the magnetic leakage flux ®; of the transformer 7, an inductive coupling element 9 is arranged. This inductive coupling element 9 can be designed, for example, as at least one conductor loop or in the form of an antenna with a suitable design. The magnetic leakage flux Os induces a current in the inductive coupling element 9, which current can now be used to supply the electrical circuit 3 with voltage. With the arrangement according to the invention, scattering powers of z. B. 1 to 4 watts from the magnetic stray field to supply active electrical circuits that have only a low power consumption.
[0047] Vorstehend erfolgt die Diskussion der erfindungsgemäßen Spannungsversorgung anhand des magnetischen Felds bzw. Induktivtäten. Die Betrachtung ist ebenso für die Betrachtung elektromagnetischer Felder in entsprechender Weise gültig. Dabei ist der Begriff induktives Koppelelement 9 mit dem Begriff Antenne gleichzusetzen. The above discussion of the voltage supply according to the invention takes place on the basis of the magnetic field or inductances. The consideration is also valid for the consideration of electromagnetic fields in a corresponding way. The term inductive coupling element 9 is to be equated with the term antenna.
[0048] Der elektrische Schaltkreis 3 nach dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst neben einem induktiven Koppelelement 9 ein Spannungsversorgungsmittel umfassend einen Gleichrichter 10 und eine Kapazität 11. Der Gleichrichter 10 erhält von dem induktiven Element 9 eine in dem induktiven Koppelelement 9 induzierte Wechselspannung und erzeugt durch Gleichrichtung eine Niedervoltgleichspannung mit einem geeigneten Spannungspegel zum Versorgen einer Steuerschaltung 12. Diese Niedervoltgleichspannung liegt an einem Speichermittel 11 an, dass diese Niedervoltgleichspannung beispielsweise glättet, Spannungsspitzen kurzschließt und elektrische Energie speichert. The electrical circuit 3 according to the embodiment shown in Figure 1 comprises, in addition to an inductive coupling element 9, a voltage supply means comprising a rectifier 10 and a capacitance 11. The rectifier 10 receives an alternating voltage induced in the inductive coupling element 9 from the inductive element 9 and generates it by rectifying a low-voltage DC voltage with a suitable voltage level for supplying a control circuit 12. This low-voltage DC voltage is applied to a storage means 11 that, for example, smooths this low-voltage DC voltage, shorts voltage peaks and stores electrical energy.
[0049] Das Speichermittel 11 ist bevorzugt als Kondensator (Kapazität) realisiert. Insbesondere ist als Speichermittel 11 ein Kondensator hoher Energiedichte geeignet. Als Speichermittel 11 kann besonders vorteilhaft ein Doppelschichtkondensator, auch elektrochemischer Doppelschichtkondensator (engl. EDLC) oder Superkondensator (engl. „Goldcap"TM), eingesetzt werden. The storage means 11 is preferably implemented as a capacitor (capacitance). In particular, a capacitor with a high energy density is suitable as storage means 11. A double-layer capacitor, also an electrochemical double-layer capacitor (EDLC) or supercapacitor ("Goldcap" TM), can be used particularly advantageously as the storage means 11.
[0050] Der elektrische Schaltkreis 3 nach Figur 1 umfasst weiter einen Sensor 13, der über den Steuerschaltkreis 11 mit Spannung versorgt wird. Eine durch den Sensor aufgenommene Messgröße, beispielsweise für einen zu erfassenden physikalischen Parameter wie eine Helligkeit, wird durch den Steuerschaltkreis 12 erfasst, gemäß einer Ausführungsbeispiel zwischengespeichert, und/oder in Form erfasster Sensordaten an ein erstes Kommunikationsmittel 14 übergeben. The electrical circuit 3 according to FIG. 1 further comprises a sensor 13, which is supplied with voltage via the control circuit 11. A measured variable recorded by the sensor, for example for a physical parameter to be recorded such as brightness, is recorded by the control circuit 12, cached according to an exemplary embodiment, and / or transferred to a first communication means 14 in the form of recorded sensor data.
[0051] Das erste Kommunikationsmittel 14 gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist beispielsweise dazu ausgelegt, Sensordaten in Form eines Sensorsignals an das Betriebsgerät 1 zu übermitteln. Das erste Kommunikationsmittel 14 eines Ausführungsbeispiels umfasst dazu einen Modulator. Das erste Kommunikationsmittel 14 kann weiter Leitungstreiber zur Übermittlung des Sensorsignals mittels spezieller Sensorsignalleitungen an das Betriebsgerät 1 umfassen. Das erste Kommunikationsmittel 14 eines weiteren Ausführungsbeispiels umfasst einen Bustreiber um die Sensordaten über einen Bus, insbesondere eine DALI-Bus zu übermitteln. Der elektrische Schaltkreis 3 nach Figur 1 zeigt hingegen eine Sensorsignalleitung von dem ersten Kommunikationsmittel 14 zu dem induktiven Element 9. Das erste Kommunikationsmittel 14 nach Figur 1 ist dafür ausgelegt, drahtlos, beispielsweise durch eine spezielle Sendeinduktivität oder The first communication means 14 according to an advantageous exemplary embodiment is designed, for example, to transmit sensor data to the operating device 1 in the form of a sensor signal. The first communication means 14 of an exemplary embodiment includes a modulator for this purpose. The first communication means 14 can further comprise line drivers for transmitting the sensor signal to the operating device 1 by means of special sensor signal lines. The first communication means 14 of a further exemplary embodiment comprises a bus driver in order to transmit the sensor data via a bus, in particular a DALI bus. The electrical circuit 3 according to Figure 1, however, shows a sensor signal line from the first communication means 14 to the inductive element 9. The first communication means 14 according to Figure 1 is designed to be wireless, for example by a special transmitter inductance or
durch geeignet modulierte Taktung des induktiven Koppelelements 9 an ein Signal an das Betriebsgerät 1 zu übermitteln. to transmit a signal to the operating device 1 by suitably modulated clocking of the inductive coupling element 9.
[0052] Das Betriebsgerät 1 nach einer Ausführung der erfindungsgemäßen Lehre umfasst ein in Figur 1 nicht dargestelltes zweites Kommunikationsmittel. Das zweite Kommunikationsmittel ist dazu ausgelegt, das Signal mit den Sensordaten und /oder weiteren Daten wie Steuerdaten, Statusdaten, etc. , zu empfangen, das Signal zu demodulieren und die übertragenen Informationen und/oder Sensordaten zu extrahieren und zur Weiterverarbeitung in dem Betriebsgerät 1 und/oder Übermittlung an andere Empfänger durch das Betriebsgerät bereitzustellen. The operating device 1 according to one embodiment of the teaching according to the invention comprises a second communication means (not shown in FIG. 1). The second communication means is designed to receive the signal with the sensor data and / or further data such as control data, status data, etc., to demodulate the signal and to extract the transmitted information and / or sensor data and for further processing in the operating device 1 and / or to provide transmission to other recipients by the operating device.
[0053] Ausführungsbeispiele der Erfindung mit unterschiedlichen Ausführungen des Kommunikationskanals zur Signalübertragung zwischen Betriebsgerät 1 und elektrischem Schaltkreis 3 werden unter Bezug auf die Figuren 3 und 4 näher erläutert. Embodiments of the invention with different versions of the communication channel for signal transmission between operating device 1 and electrical circuit 3 are explained in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.
[0054] Zunächst werden in Figur 2 zwei Ansichten einer erfindungsgemäßen Anordnung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. In der oberen Teilansicht der Figur 3 ist die Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Anordnung aus Betriebsgerät 1 und elektrischem Schaltkreis 3 gezeigt. First, FIG. 2 shows two views of an arrangement according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment of the invention. In the upper partial view of FIG. 3, the plan view of an arrangement according to the invention comprising operating device 1 and electrical circuit 3 is shown.
[0055] Der elektrische Schaltkreis 3 in Figur 2 verbindet über zwei Sensorleitungen 16, 17 den Sensor 13, beispielsweise einen Bewegungssensor. Diese Sensorleitungen 16, 17 können die Spannungsversorgung des Sensors 13 ebenso wie die Übermittlung von Sensorsignalen (Sensordaten) an die Hauptbaugruppe 3.1 des elektrischen Schaltkreises 3 sicherstellen. Die Hauptbaugruppe 3.1 des elektrischen Schaltkreises 3 ist in Figur 2 als ein elektrischer Schaltkreis 3 als Leiterplatte 20 mit darauf aufgebrachten Bauelementen 18, 19, 21 dargestellt. Die Leiterplatte 20 weist weiter eine in der der oberen Teilansicht der Figur 2 dargestellte Leiterbahnstruktur 22 auf, die das induktive Koppelelement 9 realisiert. The electrical circuit 3 in FIG. 2 connects the sensor 13, for example a motion sensor, via two sensor lines 16, 17. These sensor lines 16, 17 can ensure the voltage supply of the sensor 13 as well as the transmission of sensor signals (sensor data) to the main assembly 3.1 of the electrical circuit 3. The main assembly 3.1 of the electrical circuit 3 is shown in Figure 2 as an electrical circuit 3 as a circuit board 20 with components 18, 19, 21 applied thereon. The circuit board 20 also has a conductor track structure 22, shown in the upper partial view of FIG. 2, which realizes the inductive coupling element 9.
[0056] Entgegen der Darstellung in Figur 2 wird der elektrische Schaltkreis 3 bevorzugt in einem eigenen Schaltungsgehäuse angeordnet. Besonders bevorzugt ist dieses Schaltungsgehäuse zumindest im Bereich des magnetischen Koppelelements 9 für magnetische Felder durchlässig und dämpfungsarm ausgeführt. Dieses Schaltungsgehäuse kann den elektrischen Schaltkreis 3 auch nur teilweise abdecken. So kann das Schaltungsgehäuse derart ausgeformt sein, dass es lediglich eine Oberseite des elektrischen Schaltkreises 3, die nicht durch den Gehäusedeckel 24 geschützt ist, bedeckt. In contrast to the illustration in FIG. 2, the electrical circuit 3 is preferably arranged in its own circuit housing. This circuit housing is particularly preferably designed to be permeable to magnetic fields and to have little attenuation, at least in the area of the magnetic coupling element 9. This circuit housing can also only partially cover the electrical circuit 3. The circuit housing can thus be shaped in such a way that it only covers an upper side of the electrical circuit 3 that is not protected by the housing cover 24.
[0057] Der Gehäusedeckel 24 einer Ausführungsform der Erfindung zeigt darüber hinaus eine Markierung 25 auf seiner Oberseite. Die Oberseite des Gehäusedeckels 24 ist diejenige Fläche des Gehäusedeckels 24, die nach Zusammensetzen des Gehäusedeckels 24 und des Gehäuses 23 nach außen weist. Die Markierung 25 kann als farblich oder taktil unterscheidbare Markierung einen Bereich auf dem Gehäusedeckel 24 bezeichnen. Wird das induktive Koppelelement 9 auf diesem markierten Bereich des Gehäusedeckels 24 angeordnet, so wird das magnetische Koppelelement 9 eine besonders hohe Streuleistung aus dem magnetischen Streufeld entnehmen können. Die Markierung 25 kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel so ausgebildet sein, dass es zumindest teilweise die Funktion einer mechanischen Befestigung des elektrischen Schaltkreises 3 an dem Gehäusedeckel 24 übernehmen kann. Dies kann beispielsweise durch die Ausformung schienenartiger Führungen an der Oberseite des Gehäusedeckels 24 erfolgen. The housing cover 24 of an embodiment of the invention also shows a marking 25 on its top. The top of the housing cover 24 is that surface of the housing cover 24 which, after the housing cover 24 and the housing 23 have been assembled, faces outwards. The marking 25 can designate an area on the housing cover 24 as a color or tactile distinguishable marking. If the inductive coupling element 9 is arranged on this marked area of the housing cover 24, the magnetic coupling element 9 will be able to extract a particularly high level of scattering power from the magnetic stray field. According to a further exemplary embodiment, the marking 25 can be designed in such a way that it can at least partially take on the function of mechanically fastening the electrical circuit 3 to the housing cover 24. This can be done, for example, by forming rail-like guides on the upper side of the housing cover 24.
[0058] Das Schaltungsgehäuse des elektrischen Schaltkreises 3 oder die Leiterplatte 20 kann beispielsweise mittels Verschrauben oder eine Klebverbindung auf dem Gehäuse 23, oder, wie in Figur 2 gezeigt, auf dem Gehäusedeckel 24 befestigt werden. Eine zumindest zusätzliche Haftung des elektrischen Schaltkreises 3 an dem Gehäuse 23 ist durch die magnetische Kraft ausgübt von dem induktiven Element (Transformator) 7 auf den elektrischen Schaltkreis 3 in Richtung auf den Gehäusedeckel 24 zu erzielen. The circuit housing of the electrical circuit 3 or the printed circuit board 20 can be fastened on the housing 23, for example by means of screwing or an adhesive connection, or, as shown in FIG. 2, on the housing cover 24. At least additional adhesion of the electrical circuit 3 to the housing 23 can be achieved by the magnetic force exerted by the inductive element (transformer) 7 on the electrical circuit 3 in the direction of the housing cover 24.
[0059] In der unteren Teilansicht der Figur 2 ist eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Anordnung aus Betriebsgerät 1 und elektrischem Schaltkreis 3 in einem teilweisen Schnitt dargestellt. Dabei ist in einem Bereich der unteren Teilfigur das Gehäuse 23 so gezeigt, dass die räumliche Anordnung des Transformators 7 auf einer Hauptleiterplatte 26 des Betriebsgeräts 1 er-In the lower partial view of FIG. 2, a side view of the arrangement according to the invention composed of operating device 1 and electrical circuit 3 is shown in a partial section. The housing 23 is shown in a region of the lower part of the figure in such a way that the spatial arrangement of the transformer 7 on a main circuit board 26 of the operating device 1
kennbar ist. Dabei wird aus der unteren Teilfigur der Figur 2 ersichtlich, dass das induktive Koppelelement 9 direkt oberhalb des Transformators 7, jedoch extern zu dem Gehäuse 23 mit Gehäusedeckel 24 des Betriebsgeräts 1 angeordnet ist. Damit wird eine besonders günstige Anordnung des induktiven Koppelelements 9 im Hinblick auf die zu entnehmende Energie aus dem Streufeld des Transformators 7 erreicht. is recognizable. It can be seen from the lower partial figure in FIG. 2 that the inductive coupling element 9 is arranged directly above the transformer 7, but external to the housing 23 with the housing cover 24 of the operating device 1. A particularly favorable arrangement of the inductive coupling element 9 with regard to the energy to be drawn from the stray field of the transformer 7 is thus achieved.
[0060] In Figur 3 ist eine schematische Darstellung eines elektrischen Schaltkreises entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Dabei wird ein Kommunikationskanal als Rückkanal (engl. feedback channel) zwischen dem elektrischem Schaltkreis 3 und dem Betriebsgerät 1 realisiert. Dieser Kommunikationskanal wird durch ein erstes Kommunikationsmittel 14 auf der Seite des elektrischen Schaltkreises 3 gespeist. Das erste Kommunikationsmittel 14 kann dazu einen Modulator zur Erzeugung eines Sendesignals durch Modulation der zu übertragenden Daten auf einen Träger umfassen. Das Sendesignal wird entweder über spezielle Datenleitungen drahtlos, über einen Bus, insbesondere über einen DALI-Bus, oder aber drahtlos an das Betriebsgerät 1 und/oder an weitere Empfänger, z. B. eine zentrale Lichtsteuereinheit übertragen. Das erste Kommunikationsmittel 14 kann beispielsweise auch Leitungstreiber zur Übermittlung des Sensorsignals mittels spezieller Sensorsignalleitungen an das Betriebsgerät 1 umfassen. Das erste Kommunikationsmittel 14 eines weiteren Ausführungsbeispiels umfasst einen Bustreiber um die Sensordaten über einen Bus, insbesondere einen DALI-Bus zu übermitteln. FIG. 3 shows a schematic illustration of an electrical circuit according to a first exemplary embodiment of the invention. A communication channel is implemented as a feedback channel between the electrical circuit 3 and the operating device 1. This communication channel is fed by a first communication means 14 on the side of the electrical circuit 3. For this purpose, the first communication means 14 can comprise a modulator for generating a transmission signal by modulating the data to be transmitted onto a carrier. The transmission signal is transmitted either wirelessly via special data lines, via a bus, in particular via a DALI bus, or wirelessly to the operating device 1 and / or to other receivers, e.g. B. transmit a central light control unit. The first communication means 14 can, for example, also include line drivers for transmitting the sensor signal to the operating device 1 by means of special sensor signal lines. The first communication means 14 of a further exemplary embodiment comprises a bus driver in order to transmit the sensor data via a bus, in particular a DALI bus.
[0061] In Figur 4 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Schaltkreises entsprechend einem vorteilhaften zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Der elektrische Schaltkreis 3 nach Figur 4 zeigt hingegen einen Schalter 27. Der Schalter 27 wird durch die Steuerschaltung 12 angesteuert und entsprechend den zu übertragenen Daten, z. B. Sensordaten des Sensors 13, geschaltet. Mittels Schaltens des Schalters 27, der beispielsweise durch einen Transistor realisiert werden kann, wird die an einem Ausgang 29 des induktiven Elements 9 wirksame Last verändert. Damit ist durch Taktung des induktiven Elements 9 durch den Schalter 27 eine Modulation der Last des induktiven Elements 9 in Abhängigkeit von durch das Steuergerät 12 ausgegebenem Schaltersignal erreicht. Das Steuergerät 12 kann damit Sensordaten des Sensors 13 an ein nicht dargestelltes Steuergerät des Betriebsgeräts 1 übermitteln. Das erste Kommunikationsmittel 14 ist somit eingerichtet, drahtlos Sensordaten an das Betriebsgerät zu übermitteln, ohne eine eigene Datenleitungen zudem Betriebsgerät 1 ausgehende von dem elektrischen Schaltkreis 3 zu benötigen und ohne herkömmliche Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zu benutzen. FIG. 4 shows a schematic representation of an electrical circuit according to the invention in accordance with an advantageous second exemplary embodiment of the invention. The electrical circuit 3 according to Figure 4, however, shows a switch 27. The switch 27 is controlled by the control circuit 12 and according to the data to be transmitted, e.g. B. sensor data of the sensor 13 switched. By switching the switch 27, which can be implemented, for example, by a transistor, the load effective at an output 29 of the inductive element 9 is changed. Thus, by clocking the inductive element 9 by the switch 27, a modulation of the load of the inductive element 9 as a function of the switch signal output by the control unit 12 is achieved. The control device 12 can thus transmit sensor data from the sensor 13 to a control device (not shown) of the operating device 1. The first communication means 14 is thus set up to wirelessly transmit sensor data to the operating device without needing a dedicated data line to the operating device 1 starting from the electrical circuit 3 and without using conventional methods for wireless data transmission.
[0062] Damit ist eine besonders vorteilhafte Anordnung von einem oder mehreren Sensoren 13 in Verbindung mit zumindest einem Betriebsgerät 1 für Leuchtmittel 2 verwirklicht, die erfindungsgemäß nur geringen zusätzlichen Schaltungs- und Installationsaufwand für Stromversorgung und Signalübermittlung benötigen. This realizes a particularly advantageous arrangement of one or more sensors 13 in conjunction with at least one operating device 1 for lighting means 2, which according to the invention require only little additional circuit and installation effort for power supply and signal transmission.
[0063] Der Kommunikationskanal zwischen dem Betriebsgerät 1 und der elektrischen Schaltung 3 kann auch bidirektional ausgeführt werden. Das erste Kommunikationsmittel 14 und das zweite Kommunikationsmittel sind dann für einen Duplexbetrieb geeignet zu wählen. The communication channel between the operating device 1 and the electrical circuit 3 can also be designed to be bidirectional. The first communication means 14 and the second communication means can then be selected to be suitable for duplex operation.
[0064] Die vorstehend dargestellten Merkmale sind in dem Rahmen der in den Patentansprüchen definierten Erfindung in vorteilhafter Weise miteinander kombinierbar. The features presented above can be advantageously combined with one another within the scope of the invention defined in the patent claims.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATGM378/2015U AT16906U1 (en) | 2015-08-31 | 2015-12-21 | Arrangement with an operating device for lighting means and a circuit supplied with galvanically separated power from an inductive element of the operating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202015104608.1U DE202015104608U1 (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Arrangement with an operating device for illuminants and a circuit galvanically isolated from an inductive element of the operating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
AT16861U1 true AT16861U1 (en) | 2020-11-15 |
Family
ID=57583515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ATGM314/2015U AT16861U1 (en) | 2015-08-31 | 2015-11-05 | Arrangement with an operating device for lighting means and a circuit supplied with galvanically separated power from an inductive element of the operating device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT16861U1 (en) |
DE (1) | DE202015104608U1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10483772B2 (en) * | 2017-11-02 | 2019-11-19 | Lear Corporation | System and method for electric vehicle wireless charger output protection |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120212150A1 (en) * | 2011-02-18 | 2012-08-23 | Control Solutions LLC | Underwater lighting system and method |
WO2013033257A1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Lutron Electronics Co., Inc. | Two-part load control system mountable to a single electrical wallbox |
US20130099676A1 (en) * | 2011-10-19 | 2013-04-25 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Energy harvesting device using electromagnetic interference signal and sensor system including the same |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012102398B4 (en) * | 2012-03-21 | 2015-01-08 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Power transformer with electronic components |
EP2806528A1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-11-26 | Koninklijke Philips N.V. | Method and system for transfer of power and data |
AT14261U1 (en) * | 2014-01-10 | 2015-07-15 | Tridonic Gmbh & Co Kg | Control gear and communication adapter for outdoor use |
-
2015
- 2015-08-31 DE DE202015104608.1U patent/DE202015104608U1/en active Active
- 2015-11-05 AT ATGM314/2015U patent/AT16861U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120212150A1 (en) * | 2011-02-18 | 2012-08-23 | Control Solutions LLC | Underwater lighting system and method |
WO2013033257A1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Lutron Electronics Co., Inc. | Two-part load control system mountable to a single electrical wallbox |
US20130099676A1 (en) * | 2011-10-19 | 2013-04-25 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Energy harvesting device using electromagnetic interference signal and sensor system including the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE202015104608U1 (en) | 2016-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017035548A1 (en) | Assembly with control gear for lamps | |
EP1275208B1 (en) | Arrangement for contactless transmission of electrical signals or energy | |
DE112008001505B4 (en) | Operating device for operating a light source, in particular an LED, emergency lighting with an operating device and an integrated control unit for an operating device | |
EP2393181B1 (en) | Circuit for a system for a contactless, inductive energy transfer | |
EP2963998B1 (en) | Luminous element operating device with isolation | |
DE2345073A1 (en) | POWER SUPPLY | |
EP1275207A1 (en) | Device for transferring electrical energy or signals | |
DE10026175A1 (en) | Arrangement for contactless transfer of electrical signals/energy between mobile units has external units coupled to common bus structure by capacitive element(s) | |
EP2837262B1 (en) | Method for operating an llc resonant converter for an illuminant, converter and led converter | |
DE112011105682T5 (en) | Light source lighting device | |
EP2929756B1 (en) | Operating device for illuminant and related method | |
AT16861U1 (en) | Arrangement with an operating device for lighting means and a circuit supplied with galvanically separated power from an inductive element of the operating device | |
EP2936935B1 (en) | Master-slave system on the secondary side of a galvanic isolation barrier (selv barrier) of an operating unit | |
EP2992736B1 (en) | Method for operating an led converter | |
WO2021110403A1 (en) | Wake-up process for electrical networks in a vehicle having an electrical drive train | |
DE102008031767A1 (en) | Electrical in-wall installation equipment has cover frame, in which device insert or multiple device inserts are installed and has title block | |
AT16906U1 (en) | Arrangement with an operating device for lighting means and a circuit supplied with galvanically separated power from an inductive element of the operating device | |
EP3345457A1 (en) | Assembly with control gear for lamps | |
EP2936932B1 (en) | Radio transmission between modules in a potential-separated led converter | |
EP3384732B1 (en) | Llc driver circuit with damping element | |
DE19949649A1 (en) | Power supply for explosion-protected electronic functional units | |
AT16905U1 (en) | Switching converter with cyclical frequency change | |
DE102015208774A1 (en) | Device with clocked converter for the operation of bulbs | |
DE102013222892B4 (en) | LED converter and method for controlling a converter circuit of an LED converter | |
DE102018110334A1 (en) | Operating device for lamps with a resonant converter and a brightness control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20211130 |