AT17255U1

AT17255U1 - Elektrische Versorgung von Sensoren und Schaffung eines Rückkanals in einem Bussystem mit Phasenanschnitt/abschnitt einer AC-Spannung

Info

Publication number: AT17255U1
Application number: ATGM265/2016U
Authority: AT
Original assignee: Tridonic Gmbh & Co Kg
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2021-10-15
Also published as: DE102016219145A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung für wenigstens eine Konverterschaltung, vorzugsweise eine Leuchtdiodenkonverterschaltung, wobei das Steuergerät einen ersten Eingang, dem die Versorgungsspannung für die wenigstens eine Konverterschaltung zuführbar ist, und einen Ausgang, an dem die wenigstens eine Konverterschaltung anschließbar ist umfasst. Das Steuergerät ist dazu eingerichtet, zur Vorwärtskanal-Signalübertragung digital codierte Informationen, vorzugsweise Steuersignale, durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Versorgungsspannung zu modulieren. Das Steuergerät ist ferner dazu eingerichtet, in zeitlich von der Vorwärtskanal-Signalübertragung getrennten Zeitabschnitten vorzugsweise digital codierte Informationen über den Ausgang zu empfangen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Konverterschaltung zum Betreiben einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode; ein System umfassend ein Steuergerät und wenigstens eine Konverterschaltung; ein Verfahren zum Betreiben eines Steuergerätes und ein Verfahren zum Betreiben einer Konverterschaltung.

Description

Beschreibung

ELEKTRISCHE VERSORGUNG VON SENSOREN

1. GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein erfindungsgemäßes Steuergerät zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung für wenigstens eine Konverterschaltung, vorzugsweise eine Leuchtdiodenkonverterschaltung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine erfindungsgemäße Konverterschaltung zum Betreiben einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein erfindungsgemäßes System umfassend ein solches erfindungsgemäßes Steuergerät und wenigstens eine solche erfindungsgemäße Konverterschaltung sowie ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines solchen erfindungsgemäßen Steuergerätes und ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer solchen erfindungsgemäßen Konverterschaltung.

2. HINTERGRUND

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Steuergeräte bekannt, die an einer elektrischen Versorgungsleitung eine Versorgungsspannung, insbesondere Wechselspannung, bereitstellen, um über die elektrische Versorgungsleitung elektrische Schaltungen, wie z.B. eine Konverterschaltung zum Betreiben einer Leuchtmittelstrecke, mit der Versorgungsspannung elektrisch zu versorgen. Bei solchen Steuergeräten wird eine Vorwärtskanal-Signalübertragung zu den an der elektrisch Versorgungsleitung angeschlossenen elektrischen Schaltungen dadurch erreicht, dass die Signale durch einen Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt als vorzugsweise digital codierte Informationen auf die Versorgungsspannung moduliert werden.

[0003] Solche Steuergeräte sind auch als „Ready-to-Mains-Steuergeräte“ (R2M-Steuergeräte) bekannt und Systeme mit einem solchen Steuergerät werden als „Ready-to-Mains-Systeme“ (R2M-System) bezeichnet.

[0004] Das Prinzip Signale durch einen Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt als digital codierte Informationen auf die Wechselspannung zu modulieren ist aus der Druckschrift WO 2012/145775 A1 bekannt.

[0005] Für den Fall, dass an der elektrischen Versorgungsleitung eine Konverterschaltung zum Betreiben einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode, angeschlossen ist, legt ein solches Steuergerät typischerweise nur dann die Versorgungsspannung an der elektrischen Versorgungsleitung an, wenn die Konverterschaltung eingeschaltet sein soll und die Leuchtmittelstrecke Licht emittieren soll. Mit anderen Worten stellt das Steuergerät nur dann die Versorgungspannung für die Leuchtmittelstrecke bereit, wenn die Konverterschaltung eingeschaltet sein soll und die Leuchtmittelstrecke Licht emittieren soll. Wenn die Konverterschaltung ausgeschaltet ist, dann stellt das Steuergerät keine Versorgungspannung an der elektrischen Versorgungsleitung bereit. D.h. im ausgeschalteten Zustand der Konverterschaltung stellt das Steuergerät die Versorgungsspannung für die Konverterschaltung nicht bereit und folglich liegt keine Versorgungsspannung an der elektrischen Versorgungsleitung an.

[0006] Somit können im ausgeschalteten Zustand der Konverterschaltung weitere an der elektrischen Versorgungsleitung angeschlossene elektrische Schaltungen, wie z.B. ein Sensor, nicht über die elektrische Versorgungsleitung elektrisch versorgt werden.

[0007] Es gab bereits Ansätze, die elektrische Versorgung der an der elektrischen Versorgungsleitung angeschlossenen weiteren elektrischen Schaltungen bei ausgeschalteter Konverterschaltung dadurch zu erreichen, dass das Steuergerät die Versorgungsspannung gepulst an der elektrischen Versorgungsleitung bereitstellt. Dies kann allerdings zu Problemen dahingehend führen, dass diese Pulse dann als Lichtleistung, d.h. Glimmen der Leuchtmittelstrecke, sichtbar werden, obwohl die Leuchtmittelstrecke ausgeschaltet sein soll.

[0008] Im Lichte dieses Standes der Technik ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vorstehend beschriebene Systeme (R2M-Systeme) bzw. vorstehend beschriebene Steuergeräte (R2M-Steuergeräte) dahingehend zu verbessern, dass im ausgeschalteten Zustand der Konverterschaltung eine elektrische Versorgung von weiteren elektrischen Schaltungen, wie z.B. Sensoren, über die elektrische Versorgungsleitung erfolgen kann, ohne dass dadurch der ausgeschaltete Zustand der Konverterschaltung und folglich der ausgeschaltete Zustand der durch die Konverterschaltung betriebenen Leuchtmittelstrecke gestört wird.

[0009] Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.

3. AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0010] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Steuergerät zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung für wenigstens eine Konverterschaltung, vorzugsweise eine Leuchtdiodenkonverterschaltung, bereitgestellt. Das Steuergerät umfasst einen ersten Eingang, dem die Versorgungsspannung für die wenigstens eine Konverterschaltung zuführbar ist, und einen Ausgang, an dem die wenigstens eine Konverterschaltung anschließbar ist; wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, zur Vorwärtskanal-Signalübertragung digital codierte Informationen, vorzugsweise Steuersignale, durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Versorgungsspannung zu modulieren; dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät dazu eingerichtet ist, in zeitlich von der Vorwärtskanal-Signalübertragung getrennten Zeitabschnitten vorzugsweise digital codierte Informationen über den Ausgang zu empfangen.

[0011] Mit anderen Worten wird ein Steuergerät bereitgestellt, das zur Vorwärtskanal- Signalübertragung digital codierte Informationen durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Versorgungspannung für wenigstens eine Konverterschaltung modulieren kann und das für eine Rückkanal- Signalübertragung von Informationen, die vorzugsweise digital codiert sind, über seinen Ausgang eingerichtet ist.

[0012] Ein Steuergerät, das dazu eingerichtet ist, durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt der Versorgungspannung für wenigstens eine Konverterschaltung eine VorwärtskanalSignalübertragung an die wenigstens eine Konverterschaltung umzusetzen, ist auch als ein „Ready-to-Mains-Steuergerät“ (R2M-Steuergeräte) bekannt.

[0013] Unter einer Konverterschaltung wird eine elektrische Schaltung verstanden, die dazu eingerichtet ist eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel zu betreiben. Die Konverterschaltung ist dazu eingerichtet, der Leuchtmittelstrecke ausgehend von der durch das Steuergerät bereitgestellten Versorgungspannung eine Spannung, Strom bzw. elektrische Energie als elektrische Versorgung bereitzustellen. Durch Steuerung der bereitgestellten Spannung, des bereitgestellten Stroms bzw. der bereitgestellten elektrischen Energie ist die Konverterschaltung dazu eingerichtet, das durch die Leuchtmittelstrecke emittierte Licht zu steuern.

[0014] Vorzugsweise ist die wenigstens eine Konverterschaltung eine Leuchtdiodenkonverterschaltung, die dazu eingerichtet ist, eine Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode zu betreiben.

[0015] Die Versorgungsspannung ist vorzugsweise eine Wechselspannung oder gleichgerichtete Wechselspannung, insbesondere die Netzwechselspannung.

[0016] Unter digital codierten Informationen wird sowohl eine einzelne Information wie auch mehrere Informationen verstanden, die digital codiert sind. Solche Informationen sind vorzugsweise Steuersignale bzw. Steuerbefehle zum Steuern der wenigstens einen Konverterschaltung, um den Betrieb einer Leuchtmittelstrecke durch die wenigstens eine Konverterschaltung zu steuern. Die digital codierten Informationen können aber auch Konfigurationsinformationen, Befehlssätze, Informationen über das Steuergerät, Informationen über die Konverterschaltung usw. umfassen.

[0017] Vorzugsweise ist das Steuergerät dazu eingerichtet die über seinen Ausgang empfange

nen Informationen drahtlos und/oder drahtgebunden weiterzuleiten und/oder intern zu verarbeiten. Insbesondere ist das Steuergerät dazu eingerichtet, die über seinen Ausgang empfangenen Informationen für eine Steuerung der an seinem Ausgang anschließbaren Konverterschaltung zu verwenden.

[0018] Vorzugsweise umfasst das Steuergerät einen zweiten Eingang, an dem eine Gleichspannung zuführbar ist; wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, in einem ersten Zustand die Versorgungsspannung an dem Ausgang zur elektrischen Versorgung der wenigstens einen Konverterschaltung bereitzustellen, und in einem zweiten Zustand, in dem die Versorgungsspannung nicht an dem Ausgang bereitgestellt wird, die über den zweiten Eingang zugeführte Gleichspannung wenigstens zeitweise an dem Ausgang bereitzustellen.

[0019] Mit anderen Worten wird vorzugsweise ein erfindungsgemäßes Steuergerät bereitgestellt, das in einem ersten Zustand dazu eingerichtet ist, an seinem Ausgang eine Versorgungsspannung für wenigstens eine Konverterschaltung, vorzugsweise Leuchtdiodenkonverterschaltung, bereitzustellen sowie durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt digital codierte Informationen, wie z.B. Steuersignale, zur Vorwärtskanal-Signalübertragung an die wenigstens eine Konverterschaltung auf die Versorgungspannung zu modulieren. Zusätzlich ist das erfindungsgemäße Steuergerät in einem zweiten Zustand, in dem es die Versorgungsspannung für die wenigstens eine Konverterschaltung nicht bereitstellt, vorzugsweise dazu eingerichtet, eine Gleichspannung wenigstens zweitweise an seinem Ausgang bereitzustellen.

[0020] Dies ist vorteilhaft, da durch die am Ausgang des Steuergerätes bereitgestellte Gleichspannung im zweiten Zustand weitere elektrische Schaltungen, wie z.B. ein Sensor, elektrisch versorgt werden können, obwohl die wenigstens eine Konverterschaltung nicht mit der Versorgungspannung versorgt wird.

[0021] Vorzugsweise ist das Steuergerät dazu eingerichtet, im zweiten Zustand die Gleichspannung während der gesamten Zeitdauer des zweiten Zustands am Ausgang bereitzustellen.

[0022] Der erste Zustand entspricht vorzugsweise dem Ein-Zustand bzw. eingeschalteten Zustand der wenigstens einen Konverterschaltung und der zweite Zustand entspricht vorzugsweise dem Aus-Zustand bzw. dem ausgeschalteten Zustand der wenigstens einen Konverterschaltung. Im eingeschalteten Zustand betreibt die wenigstens eine Konverterschaltung die entsprechende Leuchtmittelstrecke, damit die entsprechende Leuchtmittelstrecke Licht emittiert. Im ausgeschalteten Zustand betreibt die wenigstens eine Konverterschaltung die entsprechende Leuchtmittelstrecke nicht, damit die entsprechende Leuchtmittelstrecke kein Licht emittiert.

[0023] Vorzugsweise weist die Gleichspannung einen Spannungswert auf, der für eine elektrische Versorgung der wenigstens einen Konverterschaltung zu klein ist, wodurch die Konverterschaltung nicht in der Lage ist eine Leuchtmittelstrecke zu betreiben. Mit anderen Worten weist die Gleichspannung vorzugsweise einen Spannungswert auf, der den ausgeschalteten Zustand der Konverterschaltung nicht stört. Vorzugsweise weist die Gleichspannung einen Spannungswert größer gleich 15 V und kleiner gleich 20 V auf.

[0024] Vorzugsweise ist der Spannungswert der Gleichspannung kleiner als der Effektivwert der Versorgungsspannung für die wenigstens eine Konverterschaltung.

[0025] Vorzugsweise umfasst der zweite Eingang des Steuergerätes eine Busschnittstelle, vorzugsweise DALI-Busschnittstelle.

[0026] Mit anderen Worten wird die Gleichspannung vorzugsweise über einen Bus, insbesondere einen DALI-Bus, dem Steuergerät zugeführt. Die Gleichspannung entspricht vorzugsweise der Ruhespannung des DALI-Busses. D.h. die Gleichspannung weist vorzugsweise einen Spannungswert auf, der dem Ruhepegel des DALI-Busses entspricht. „DALI“ steht für „Digital Addressable Lighting Interface“ und ist ein Protokoll zur Steuerung von lichttechnischen Betriebsgeräten.

[0027] Dies ist vorteilhaft, da über eine im Steuergerät bereits bestehende Schnittstelle zur Kommunikation nach extern, wie zum Beispiel der DALI-Schnittstelle, die Gleichspannung dem Steuergerät zugeführt werden kann.

[0028] Vorzugsweise ist das Steuergerät dazu eingerichtet, ein ausgangsseitiges Kurzschließen der Gleichspannung zu detektieren, wenn die Gleichspannung an dem Ausgang des Steuergerätes bereitgestellt wird.

[0029] Ferner ist das Steuergerät vorzugsweise dazu eingerichtet, digital codierte Informationen zu bestimmen, die durch ausgangsseitiges Kurzschließen der Gleichspannung auf die Gleichspannung moduliert sind, wenn die Gleichspannung an dem Ausgang des Steuergerätes bereitgestellt wird.

[0030] Mit anderen Worten kann die an den Ausgang des Steuergerätes anschließbare wenigstens eine Konverterschaltung im zweiten Zustand digital codierte Informationen an das Steuergerät durch Kurzschließen des Ausgangs des Steuergerätes übertragen, während das Steuergerät im zweiten Zustand die Gleichspannung am Ausgang bereitstellt.

[0031] Das Steuergerät ist dann vorzugsweise dazu eingerichtet, diese digital codierten Informationen, die durch die wenigstens eine Konverterschaltung durch Kurzschließen des Ausgangs des Steuergerätes und folglich der Gleichspannung auf die Gleichspannung moduliert sind, zu bestimmen bzw. zu ermitteln.

[0032] Folglich wird vorzugsweise im zweiten Zustand durch die Bereitstellung der Gleichspannung am Ausgang des Steuergerätes eine Rückkanal- Signalübertragung ausgehend von der wenigstens einen Konverterschaltung zu dem Steuergerät ermöglicht.

[0033] Vorliegend wird unter einem Kurzschließen einer Gleichspannung zur Modulation von digital codierten Informationen auf die Gleichspannung ein selektives Kurzschließen verstanden. Wenn die Gleichspannung kurzgeschlossen wird, dann sinkt der Wert der Gleichspannung auf null, d.h. es kommt zu einer fallenden Flanke in der Gleichspannung. Wenn die Gleichspannung kurzgeschlossen ist und der Kurzschluss aufgehoben wird, dann nimmt die Gleichspannung wieder ihren ursprünglichen Spannungswert an, d.h. es kommt zu einer steigenden Flanke. Die Informationen können dann zum Beispiel durch die fallenden und/oder steigenden Flanken der zur Modulation selektiv kurzgeschlossenen Gleichspannung digital codiert sein. Es können aber auch die Spannungspegel der zur Modulation selektiv kurzgeschlossenen Gleichspannung die digital codierten Informationen wiedergeben.

[0034] Des Weiteren ist das Steuergerät vorzugsweise dazu eingerichtet, durch Kurzschließen des zweiten Eingangs digital codierte Informationen auf die Gleichspannung zu modulieren, wenn die Gleichspannung an dem Ausgang bereitgestellt wird.

[0035] Mit anderen Worten ist das Steuergerät vorzugsweise dazu eingerichtet, im zweiten Zustand durch Kurzschließen des zweiten Eingangs bzw. der Gleichspannung digital codierte Informationen auf die Gleichspannung zu modulieren, während das Steuergerät im zweiten Zustand die Gleichspannung am Ausgang bereitstellt. Hierdurch können digital codierte Informationen über die Bereitstellung der Gleichspannung am Ausgang des Steuergerätes im zweiten Zustand von dem Steuergerät an die wenigstens eine Konverterschaltung übertragen werden.

[0036] Das Steuergerät ist also im zweiten Zustand vorzugsweise dazu eingerichtet, durch die Bereitstellung der Gleichspannung am Ausgang und eine Modulation der Gleichspannung mittels Kurzschließen des zweiten Eingangs bzw. der Gleichspannung eine Vorwärtskanal-Signalübertragung ausgehend von dem Steuergerät zu der wenigstens einen Konverterschaltung zu ermöglichen.

[0037] Ferner ist das Steuergerät vorzugsweise dazu eingerichtet, in dem ersten Zustand die Versorgungspannung und die Gleichspannung an dem Ausgang bereitzustellen.

[0038] Dies ist Vorteilhaft, da somit auch im ersten Zustand eine, wie vorstehend beschriebene, Rückkanal-Signalübertragung ausgehend von der wenigstens einen Konverterschaltung zu dem Steuergerät während der Bereitstellung der Gleichspannung am Ausgang des Steuergerätes erfolgen kann.

[0039] Vorzugsweise werden im ersten Zustand die Versorgungsspannung und die Gleichspannung nicht gleichzeitig am Ausgang bereitgestellt.

[0040] Des Weiteren ist das Steuergerät vorzugsweise dazu eingerichtet, in dem ersten Zustand, vorzugsweise periodisch, während einer vorbestimmten ersten Zeitdauer die Bereitstellung der Versorgungspannung an dem Ausgang zu unterbrechen und stattdessen die Gleichspannung an dem Ausgang bereitzustellen.

[0041] Das Steuergerät unterbricht vorzugsweise im ersten Zustand während einer vorbestimmten ersten Zeitdauer die Bereitstellung der Versorgungspannung am Ausgang und stellt stattdessen am Ausgang die Gleichspannung bereit, um während der ersten Zeitdauer eine RückkanalSignalübertragung ausgehend von der wenigstens einen Konverterschaltung zu dem Steuergerät im ersten Zustand zu ermöglichen. Hierbei wiederholt das Steuergerät vorzugsweise die Unterbrechung der Versorgungspannung zur Bereitstellung einer Rückkanal- Signalübertragung im ersten Zustand periodisch.

[0042] Vorzugsweise unterbricht das Steuergerät im ersten Zustand die Bereitstellung der Versorgungspannung und stellt stattdessen die Gleichspannung am Ausgang derart für die vorbestimmte erste Zeitdauer periodisch bereit, dass dies keine sichtbaren Auswirkungen auf die Lichtemission der Leuchtmittelstrecke hat, welche durch die wenigstens eine Konverterschaltung im ersten Zustand betrieben wird.

[0043] Alternativ oder zusätzlich ist die vorbestimmte erste Zeitdauer vorzugsweise derart gewählt, dass ausreichend Zeit für eine Rückkanal-Signalübertragung von der wenigstens einen Konverterschaltung zu dem Steuergerät im ersten Zustand besteht.

[0044] Vorzugsweise werden einzelne oder mehrere Halbwellen der Versorgungspannung im ersten Zustand ausgeblendet, um eine Rückkanal- Signalübertragung zu dem Ausgang des Steuergerätes hin zu ermöglichen. Mit anderen Worten wird vorzugsweise die Versorgungsspannung im ersten Zustand für einzelne oder mehrere Spannungshalbwellen unterbrochen, um eine Rückkanal-Signalübertragung zu dem Ausgang des Steuergerätes hin zu ermöglichen.

[0045] Typischerweise ermöglicht DALI eine Übertragungsrate von 1200 Bits/s für ein 16 BitProtokoll, wobei für die Rückkanal-Signalübertragung ein ähnliches Protokoll angewendet werden kann. D.h. die Rückkanal-Signalübertragung ausgehend von beispielsweise der wenigstens einen Konverterschaltung zu dem Steuergerät über den Ausgang des Steuergerätes kann mit ähnlichen Pegeln und Zeiten wie bei DALI erfolgen.

[0046] Zusätzlich oder alternativ ist das Steuergerät vorzugsweise dazu eingerichtet, im ersten Zustand während einer Vorwärtskanal-Signalübertragung mittels Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt einen Zeitabschnitt bzw. ein Zeitfenster während eines Phasenanschnitts oder Phasenabschnitts für die Rückkanal-Signalübertragung bereitzustellen. Im Einzelnen:

[0047] Das Steuergerät ist vorzugsweise dazu eingerichtet, im ersten Zustand ein Query- bzw. Abfrage-Kommando als Steuersignal durch Modulation der Versorgungsspannung mittels Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt an die wenigstens eine Konverterschaltung zu übertragen, um eine Rückkanal- Signalübertragung von digital codierten Informationen, wie z.B. Zustandsinformationen über die wenigstens eine Konverterschaltung, ausgehend von der wenigstens einen Konverterschaltung zu dem Steuergerät auszulösen bzw. zu verursachen. Das Steuergerät ist vorzugsweise dazu eingerichtet, zur Schaffung eines Rückkanals für die Antwort auf das Query- Kommando eine vorbestimmte Anzahl, vorzugsweise zwischen 8 und 10, Halbwellen der Versorgungsspannung mit konstanten Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt am Ausgang bereitzustellen, und dann während der Zeitdauer des konstanten Phasenanschnitts und/oder Phasenabschnitts die Gleichspannung zur Rückkanal-Signalübertragung bereitzustellen. Vorzugsweise entspricht die Zeitdauer des Phasenanschnitts oder Phasenabschnitts 1,3 ms beim Informationsbit und 2,4 ms beim Startbit.

[0048] Mit anderen Worten ist das Steuergerät vorzugsweise dazu eingerichtet, nach Übertragung eines Query-Kommandos an die wenigstens eine Konverterschaltung durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt- Modulation der Versorgungspannung eine vorbestimmte Anzahl, vorzugsweise zwischen 8 und 10, Halbwellen der Versorgungspannung mit konstanten Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt am Ausgang bereitzustellen sowie während der Zeit-

dauer des konstanten Phasenanschnitts und/oder Phasenabschnitts die Gleichspannung zur Rückkanal-Signalübertragung, insbesondere zur Beantwortung des Query-Kommandos, am Ausgang bereitzustellen.

[0049] Vorzugsweise ist die vorbestimmte Anzahl an Halbwellen der Versorgungspannung mit konstanten Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt; und/oder die Zeitdauer des konstanten Phasenanschnitts und/oder Phasenabschnitts derart gewählt, dass dies keine sichtbaren Auswirkungen auf die Lichtemission der Leuchtmittelstrecke hat, welche durch die wenigstens eine Konverterschaltung im ersten Zustand betrieben wird.

[0050] Zusätzlich oder alternativ ist die vorbestimmte Anzahl an Halbwellen der Versorgungspannung mit konstanten Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt, und/oder die Zeitdauer des konstanten Phasenanschnitts und/oder Phasenabschnitts derart gewählt, dass ausreichend Zeit für eine Rückkanal-Signalübertragung von der wenigstens einen Konverterschaltung zu dem Steuergerät im ersten Zustand besteht.

[0051] Vorzugsweise ist das Steuergerät dazu eingerichtet, in dem ersten Zustand für eine vorbestimmte zweite Zeitdauer die Bereitstellung der Versorgungspannung an dem Ausgang zu unterbrechen und stattdessen die Gleichspannung an dem Ausgang bereitzustellen, nachdem das Steuergerät ein vorbestimmtes Steuersignal durch Modulation der Wechselspannung über den Ausgang übertragen hat.

[0052] Mit anderen Worten ist das Steuergerät dazu eingerichtet, im ersten Zustand die oben bereits beschriebene Rückkanal-Signalübertragung ausgehend von der wenigstens einen Konverterschaltung zu dem Steuergerät durch Unterbrechung der Versorgungspannungsbereitstellung und stattdessen Bereitstellung der Gleichspannung am Ausgang für eine vorbestimmte zweite Zeitdauer zu ermöglichen, nachdem das Steuergerät im ersten Zustand durch Modulation der Wechselspannung mittels Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt ein vorbestimmtes Steuersignal an die wenigstens eine Konverterschaltung übertragen hat.

[0053] Alternativ oder zusätzlich ist das Steuergerät vorzugsweise, wie bereits vorstehend beschrieben, dazu eingerichtet, für eine Rückkanal- Signalübertragung mehrere Halbwellen der Versorgungsspannung mit konstanten Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt am Ausgang bereitzustellen und während der Zeitdauer des konstanten Phasenanschnitts und/oder Phasenabschnitts die Gleichspannung am Ausgang bereitzustellen, nachdem das Steuergerät im ersten Zustand durch Modulation der Wechselspannung mittels Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt ein vorbestimmtes Steuersignal an die wenigstens eine Konverterschaltung übertragen hat.

[0054] Vorzugsweise ist die vorbestimmte zweite Zeitdauer derart gewählt, dass die Unterbrechung der Versorgungsspannung während der vorbestimmten zweiten Zeitdauer keine sichtbaren Auswirkungen auf die Lichtemission der Leuchtmittelstrecke hat, welche durch die wenigstens eine Konverterschaltung im ersten Zustand betrieben wird.

[0055] Alternativ oder zusätzlich ist die vorbestimmte zweite Zeitdauer vorzugsweise derart gewählt, dass ausreichend Zeit für eine Rückkanal-Signalübertragung von der wenigstens einen Konverterschaltung zu dem Steuergerät im ersten Zustand besteht.

[0056] Die vorbestimmte zweite Zeitdauer ist vorzugsweise gleich lang wie die vorbestimmte erste Zeitdauer.

[0057] Das vorbestimmte Steuersignal ist vorzugsweise eine Aufforderung, digital codierte Informationen an das Steuergerät zu übertragen.

[0058] Mit anderen Worten ist das vorbestimmte Steuersignal vorzugsweise eine Aufforderung an die wenigstens eine Konverterschaltung, wie z.B. ein Query- bzw. Abfrage-Steuersignal, digital codierte Informationen, wie z.B. Zustandsinformationen über die wenigstens eine Konverterschaltung, an das Steuergerät zu übertragen.

[0059] D.h. das Steuergerät ist vorzugsweise dazu eingerichtet, im ersten Zustand Informationen von der wenigstens einen Konverterschaltung, wie z.B. Informationen über die wenigstens eine

Konverterschaltung, abzufragen. Hierfür moduliert das Steuergerät zuerst ein vorbestimmtes Steuersignal als digital codierte Information durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Wechselspannung, welches die wenigstens eine Konverterschaltung auffordert die Informationen an das Steuergerät zu übertragen. Um eine Rückkanal-Signalübertragung von der wenigstens einen Konverterschaltung zu dem Steuergerät für die Antwort der wenigstens einen Konverterschaltung auf das vorbestimmte Steuersignal zu ermöglichen, unterbricht das Steuergerät dann im ersten Zustand die Bereitstellung der Versorgungspannung am Ausgang und stellt stattdessen die am zweiten Eingang zugeführte Gleichspannung am Ausgang bereit. Die wenigstens eine Konverterschaltung kann dann nämlich durch Kurzschließen der am Ausgang des Steuergerätes bereitgestellten Gleichspannung digital codierte Informationen an das Steuergerät übertragen, um auf das vorbestimmte Steuersignal zu antworten.

[0060] Vorzugsweise umfasst das Steuergerät einen Schalter, vorzugsweise Transistor, der mit dem zweiten Eingang derart elektrisch verbunden ist, dass der zweite Eingang kurzgeschlossen ist, wenn der Schalter leitend ist, und das Steuergerät ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Schalter zur Modulation von digital codierter Informationen auf die Gleichspannung zu steuern.

[0061] Der Schalter ist vorzugsweise ein Feldeffekttransistor, wie z.B. ein Metall-Oxid- HalbleiterFeldeffekttransistor. Der Schalter kann auch ein anderer Transistortyp, wie z.B. ein Bipolartransistor, sein.

[0062] Mit anderen Worten umfasst das Steuergerät vorzugsweise einen Schalter, durch den der zweite Eingang überbrückt bzw. kurzgeschlossen werden kann, sodass die dem zweiten Eingang zuführbare Gleichspannung durch den Schalter kurzgeschlossen werden kann. Folglich ist das Steuergerät dazu eingerichtet, durch Steuerung des Schalters die Modulation von digital codierten Informationen auf die Gleichspannung mittels Kurzschließen der Gleichspannung für eine Vorwärtskanal-Signalübertragung ausgehend von dem Steuergerät zu steuern, wenn am Ausgang des Steuergerätes die Gleichspannung bereitgestellt wird.

[0063] Ferner umfasst das Steuergerät vorzugsweise eine Reihenschaltung aus wenigstens zwei Schaltern, vorzugsweise Transistoren, die mit dem Ausgang des Steuergerätes derart elektrisch verbunden sind, dass der Ausgang kurzgeschlossen ist, wenn die wenigstes zwei Schalter leitend sind, und das Steuergerät ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die wenigstens zwei Schalter derart zu steuern, dass die wenigstens zwei Schalter im ersten Zustand nichtleitend und im zweiten Zustand leitend sind.

[0064] Die wenigstens zwei Schalter sind vorzugsweise Feldeffekttransistoren, insbesondere Querentladungs-Feldeffekttransistoren, die im zweiten Zustand leitend geschaltet werden, um etwaige Kapazitäten in der wenigstens einen Konverterschaltung zu entladen, wenn die wenigstens eine Konverterschaltung am Ausgang des Steuergerätes angeschlossen ist. Etwaige geladenen Kapazitäten in der wenigstens einen Konverterschaltung könnten nämlich andernfalls im zweiten Zustand die Flanken der Rückkanal-Signalübertragung von der wenigstens einen Konverterschaltung zu dem Steuergerät verschmieren.

[0065] Bei der vorstehend beschriebenen Rückkanal-Signalübertragung im ersten Zustand durch Bereitstellung der Gleichspannung während der Zeitdauer eines konstanten Phasenanschnitts und/oder Phasenabschnitts der Versorgungsspannung werden die wenigstens zwei Schalter vorzugsweise leitend geschaltet, um etwaige Kapazitäten in der wenigstens einen Konverterschaltung zu entladen.

[0066] Des Weiteren ist der zweite Eingang vorzugsweise zwischen den wenigstens zwei Schaltern und in Reihe mit den wenigstens zwei Schaltern angeordnet.

[0067] Vorzugsweise umfasst der zweite Eingang eine Zenerdiode, die zwischen den wenigstens zwei Schaltern und in Reihe mit den wenigstens zwei Schaltern verbunden ist, wobei die Gleichspannung über der Zenerdiode abfällt, wenn die Gleichspannung dem zweiten Eingang zugeführt wird.

[0068] Dies ist vorteilhaft, da die Zenerdiode als Spannungsüberschutz dient, indem sie die dem

zweiten Eingang zugeführte Gleichspannung auf einen vorbestimmten Wert begrenzt. Folglich kann über die Zenerdiode der Spannungswert der Gleichspannung eingestellt werden.

[0069] Alternativ zu der Zenerdiode kann auch vorzugsweise eine Standard-DALI- Busversorgungsschaltung zwischen den wenigstens zwei Schaltern angeordnet sein.

[0070] Die vorstehend genannten optionalen Merkmale können gemäß der vorliegenden Erfindung beliebig kombiniert werden, um das erfindungsgemäße Steuergerät zu ergeben.

[0071] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Konverterschaltung zum Betreiben einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode, bereitgestellt. Die Konverterschaltung umfasst einen Eingang, an dem eine elektrische Versorgungsleitung zum Zuführen einer Versorgungspannung anschließbar ist; einen Ausgang, an dem die Leuchtmittelstrecke anschließbar ist; und eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die am Ausgang der Konverterschaltung zum Betreiben der Leuchtmittelstrecke bereitgestellte Spannung zu steuern; wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, digital codierte Informationen, die durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Versorgungsspannung moduliert sind, zu bestimmen; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, bei Anliegen einer Gleichspannung am Eingang durch Kurzschließen des Eingangs digital codierte Informationen auf die Gleichspannung zu modulieren.

[0072] Mit anderen Worten ist die Konverterschaltung dazu eingerichtet, ausgehend von einer Versorgungspannung eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel zu betreiben, wobei die Steuereinheit der Konverterschaltung durch Steuerung der am Ausgang der Konverterschaltung bereitgestellten Spannung, Strom oder elektrischen Energie dazu eingerichtet ist, die Lichtemission der Leuchtmittelstrecke zu steuern. Die Steuereinheit ist zusätzlich dazu eingerichtet, digital codierte Informationen, die durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Versorgungsspannung moduliert sind, zu ermitteln und bei Anliegen einer Gleichspannung am Eingang durch Kurzschließen des Eingangs digital codierte Informationen auf die Gleichspannung zu modulieren.

[0073] Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine Bestimmungsschaltung, die dazu eingerichtet ist die durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Versorgungsspannung modulierte digital codierte Informationen zu bestimmen bzw. zu ermitteln.

[0074] Das wenigstens eine Leuchtmittel der Leuchtmittelstrecke ist vorzugsweise eine Leuchtdiode. Das Leuchtmittel kann aber auch eine andere Leuchtquelle, wie z.B. eine Gasentladungslampe sein. Die Leuchtmittelstrecke kann auch mehrere, unterschiedliche Leuchtmittel, wie z.B. wenigstens eine Leuchtdiode und wenigstens eine Gasentladungslampe umfassen.

[0075] Vorzugsweise umfasst die Konverterschaltung wenigstens einen Schalter und wenigstens einen Energiespeicher, die derart elektrisch verbunden sind, dass der Energiespeicher durch Taktung des wenigstens einen Schalters zyklisch geladen und entladen wird; wobei die Steuereinheit durch Steuerung des wenigstens einen Schalters dazu eingerichtet ist, die am Ausgang der Konverterschaltung zum Betreiben der Leuchtmittelstrecke bereitgestellte Spannung einzustellen; und wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, bei Anliegen einer Gleichspannung am Eingang den wenigstens einen Schalter derart zu steuern, dass durch die Taktung des wenigstens einen Schalters digital codierte Informationen auf die Gleichspannung moduliert werden.

[0076] Mit anderen Worten umfasst die Konverterschaltung vorzugsweise wenigstens einen Gleichspannungswandler mit wenigstens einem Schalter und wenigstens einen Energiespeicher, wobei die Steuereinheit der Konverterschaltung durch Steuerung der Taktung des wenigstens einen Schalters dazu eingerichtet ist, ausgehend von der am Eingang zugeführten Versorgungspannung die der Leuchtmittelstrecke zugeführte elektrische Energie und folglich das durch die Leuchtmittelstrecke emittierte Licht zu steuern, wenn die Versorgungspannung am Eingang der Konverterschaltung zugeführt wird. Zusätzlich ist die Steuereinheit der Konverterschaltung durch Steuerung der Taktung des wenigstens einen Schalters dazu eingerichtet, digital codierte Informationen auf die am Eingang zugeführte Gleichspannung zu modulieren, wenn die Gleichspannung am Eingang der Konverterschaltung zugeführt wird.

[0077] Der wenigstens eine Gleichspannungswandler kann ein sekundär getakteter Gleichspannungswandler ohne galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang sein, wie z.B. ein Abwärtswandler bzw. Tiefsetzsteller („puck converter“ bzw. „step-down-converter“) oder Aufwärtswandler bzw. Hochsetzsteller („boost converter“ bzw. „step-up-converter“). Alternativ kann der wenigstens eine Gleichspannungswandler auch ein primär getakteter Gleichspannungswandler mit galvanischer Trennung zwischen Eingang und Ausgang sein, wie z.B. ein Sperrwandler („flyback-converter“), Gegentaktwandler („push-pull-converter“) oder Resonanzwandler („resonant-converter“) sein.

[0078] Die Steuereinheit der Konverterschaltung ist vorzugsweise ein Mikrokontroller, ASIC oder ein Hybrid daraus.

[0079] Die Steuereinheit kann die Konverterschaltung, insbesondere den wenigstens einen Gleichspannungswandler, als Leistungsfaktorkorrekturschaltung betreiben, um einen Leistungsfaktor nahe 1 bzw. gemäß gesetzlichen Vorgaben einzuhalten.

[0080] Ferner ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, bei Anliegen einer Gleichspannung am Eingang ein eingangsseitiges Kurzschließen der Gleichspannung zu detektieren.

[0081] Des Weiteren ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, bei Anliegen einer Gleichspannung am Eingang digital codierte Informationen zu bestimmen, die durch eingangsseitiges Kurzschließen der Gleichspannung auf die Gleichspannung moduliert sind.

[0082] Vorzugsweise ist die oben genannte Bestimmungsschaltung der Steuereinheit auch dazu eingerichtet, die durch das selektive Kurzschließen verursachten Flanken der Gleichspannung zu erkennen und folglich die auf die Gleichspannung durch das selektive Kurzschließen modulierten digital codierten Informationen zu bestimmen bzw. zu ermitteln. Die Steuereinheit kann aber auch eine Auswerteschaltung umfasste, um die durch das selektive Kurzschließen verursachten Flanken der Gleichspannung auszuwerten und folglich die auf die Gleichspannung durch das selektive Kurzschließen modulierten digital codierten Informationen zu bestimmen bzw. zu ermitteln.

[0083] Die vorstehend genannten optionalen Merkmale können gemäß der vorliegenden Erfindung beliebig kombiniert werden, um die erfindungsgemäße Konverterschaltung zu ergeben.

[0084] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein System mit einem, wie vorstehende beschriebenen, erfindungsgemäßen Steuergerät und wenigstens einer, wie vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Konverterschaltung bereitgestellt, wobei der Eingang der wenigstens einen Konverterschaltung über eine elektrische Versorgungsleitung mit dem Ausgang des Steuergerätes elektrisch verbunden ist, und wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, in dem ersten Zustand die Versorgungsspannung an die elektrische Versorgungsleitung anzulegen, und in dem zweiten Zustand, in dem die Versorgungsspannung nicht an dem Ausgang bereitgestellt wird, die über den zweiten Eingang zugeführte Gleichspannung wenigstens zeitweise an die elektrische Versorgungsleitung anzulegen.

[0085] Folglich wird im zweiten Zustand eine Rückkanal-Signalübertragung von der wenigstens einen erfindungsgemäßen Konverterschaltung zu dem erfindungsgemäßen Steuergerät ermöglicht, wenn das Steuergerät an seinem Ausgang die Gleichspannung bereitstellt. Die wenigstens eine Konverterschaltung ist nämlich, wie bereits vorstehend beschrieben, dazu eingerichtet, durch selektives Kurzschließen der durch das Steuergerät bereitgestellten Gleichspannung digital codierte Informationen auf die Gleichspannung zu modulieren. Das Steuergerät ist dann vorzugsweise dazu eingerichtet, die durch das selektive Kurzschließen auf die Gleichspannung modulierten digital codierten Informationen zu bestimmen bzw. zu ermitteln.

[0086] Ferner umfasst das System vorzugsweise wenigstens eine weitere elektrische Schaltung, vorzugsweise Sensor, die mit der elektrischen Versorgungsleitung elektrisch verbunden ist, wobei die weitere elektrische Schaltung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, durch Kurzschließen der elektrischen Versorgungsleitung digital codierte Informationen auf die Gleichspannung zu modulieren, wenn die Gleichspannung an die elektrische Versorgungsleitung angelegt ist, und/oder digital codierte Informationen zu bestimmen, die durch Kurzschließen der Gleichspannung auf

die Gleichspannung moduliert sind, wenn die Gleichspannung an die elektrische Versorgungsleitung angelegt ist.

[0087] Dies ist vorteilhaft, da hierdurch eine Kommunikation über die elektrische Versorgungsleitung zwischen dem Steuergerät und der wenigstens einen weiteren elektrischen Schaltung sowie eine Kommunikation über die elektrische Versorgungsleitung zwischen der wenigstens einen Konverterschaltung und der wenigstens einen weiteren elektrischen Schaltung ermöglicht wird.

[0088] Zum Beispiel, wenn die wenigstens eine weitere elektrische Schaltung ein Tageslichtsensor ist, dann kann im zweiten Zustand, in dem keine Versorgungsspannung an der elektrischen Versorgungsleitung anliegt und die wenigstens eine Konverterschaltung ausgeschaltet ist, der Tageslichtsensor durch Kurzschließen der an der elektrischen Versorgungsleitung anliegenden Gleichspannung ein Steuersignal als digital codierte Information auf die Gleichspannung modulieren, das das Steuergerät dazu veranlasst in den ersten Zustand zu wechseln, in dem das Steuergerät die Versorgungsspannung an die elektrische Versorgungsleitung anlegt und die wenigstens eine Konverterschaltung eingeschaltet wird.

[0089] Die elektrische Schaltung kann beispielsweise auch andere Arten von Sensoren umfassen, beispielsweise einen Bewegungssensor, Anwesenheitssensor, Farbsensor oder Helligkeitssensor. Die elektrische Schaltung kann beispielsweise auch alternativ oder zusätzlich eine Empfangseinheit für drahtlose Signale wie beispielsweise Signale einer Infrarot-Verbindung oder einer Bluetooth-Verbindung aufweisen.

[0090] Die vorstehend genannten optionalen Merkmale können gemäß der vorliegenden Erfindung beliebig kombiniert werden, um das erfindungsgemäße System zu ergeben.

[0091] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Betreiben eines, wie vorstehend beschrieben, erfindungsgemäßen Steuergerätes bereitgestellt, wobei das Steuergerät zur Vorwärtskanal-Signalübertragung digital codierte Informationen, vorzugsweise Steuersignale, durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Versorgungsspannung moduliert, in einem ersten Zustand das Steuergerät die Versorgungsspannung an dem Ausgang zur elektrischen Versorgung der wenigstens einen Konverterschaltung bereitstellt, und in einem zweiten Zustand, in dem die Versorgungsspannung nicht an dem Ausgang bereitgestellt wird, das Steuergerät die über den zweiten Eingang zugeführte Gleichspannung wenigstens zeitweise an dem Ausgang bereitstellt.

[0092] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer, wie vorstehend beschrieben, erfindungsgemäßen Konverterschaltung bereitgestellt, wobei die Steuereinheit bei Anliegen einer Gleichspannung am Eingang durch Kurzschließen des Eingangs digital codierte Informationen auf die Gleichspannung moduliert.

4. BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0093] Nachfolgend wird anhand einer detaillierten Beschreibung der Figuren die Erfindung bzw. weitere bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung näher erläutert, wobei die Figuren lediglich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschreiben. Gleiche Bestandteile in den Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Einzelnen zeigt schematisch

[0094] Figur 1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems umfassend ein erfindungsgemäßes Steuergerät und eine erfindungsgemäße Konverterschaltung;

[0095] Figur 2 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergerätes und eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Konverterschaltung des in Figur 1 gezeigten erfindungsgemäßen Systems; und

[0096] Figur 3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergerätes.

[0097] Figur 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems umfassend ein erfindungsgemäßes Steuergerät und eine erfindungsgemäße Konver-

terschaltung.

[0098] Das erfindungsgemäße Steuergerät 2 und die erfindungsgemäße Konverterschaltung 5 bilden das System 1. Der Eingang E4 der Konverterschaltung 5 ist über die elektrische Versorgungsleitung 3 mit dem Ausgang A1 des Steuergerätes 2 elektrisch verbunden.

[0099] Gemäß der in Figur 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform umfasst das System 1 eine weitere elektrische Schaltung 4, die vorzugsweise ein Sensor ist bzw. wenigstens einen Sensor umfasst, wobei die weitere elektrische Schaltung 4 mit der elektrischen Versorgungsleitung 3 elektrisch verbunden ist. Insbesondere der Eingang E3 der weiteren elektrischen Schaltung 4 ist an die elektrische Versorgungsleitung 3 angeschlossen.

[00100] An dem Ausgang A2 der Konverterschaltung 5 ist eine Leuchtmittelstrecke 6 mit wenigstens einem Leuchtmittel 7, vorzugsweise eine Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode, angeschlossen.

[00101] Das erfindungsgemäße Steuergerät 2 weist einen ersten Eingang E1 zum Zuführen einer Versorgungspannung für die Konverterschaltung 5 und einen zweiten Eingang E2 zum Zuführen einer Gleichspannung auf.

[00102] Die Versorgungspannung ist vorzugsweise eine Wechselspannung oder eine gleichgerichtete Wechselspannung die ausgehend von einer Wechselspannungsquelle Q1, wie z.B. dem Stromnetz, dem ersten Eingang El des Steuergerätes 2 zugeführt wird. Die Gleichspannung wird dem Eingang E2 vorzugsweise ausgehend von einer Gleichspannungsquelle Q2, wie z.B. einem Bus oder einer Batterie, zugeführt. Der Eingang E2 umfasst vorzugsweise eine DALI-Busschnittstelle an dem ein DALI-Bus als Gleichspannungsquelle Q2 angeschlossen werden kann. Die dem Eingang E2 zugeführte Gleichspannung entspricht dann vorzugsweise der Spannung des DALIBusses im Ruhestand, d.h. dem Ruhepegel des DALI-Busses.

[00103] Wie bereits vorstehend ausgeführt, ist das Steuergerät dazu eingerichtet, in einem ersten Zustand die am Eingang E1 zugeführte Versorgungspannung am Ausgang A1 bereitzustellen und in einem zweiten Zustand anstelle der Versorgungsspannung die am Eingang E2 zugeführte Gleichspannung am Ausgang A1 bereitzustellen.

[00104] Wenn das Steuergerät 2 die Versorgungspannung am Ausgang A1 bereitstellt, dann liegt an der elektrischen Versorgungsleitung 3 und folglich auch an dem Eingang E3 der weiteren elektrischen Schaltung 4 und dem Eingang E4 der Konverterschaltung 5 die Versorgungsspannung an. Wenn das Steuergerät die Gleichspannung am Ausgang A1 bereitstellt, dann liegt an der elektrischen Versorgungsleitung 3 und folglich auch an dem Eingang E3 der weiteren elektrischen Schaltung 4 und dem Eingang E4 der Konverterschaltung 5 die Gleichspannung an.

[00105] Der erste Zustand entspricht vorzugsweise dem Ein-Zustand bzw. eingeschalteten Zustand der Konverterschaltung 5, d.h. dem Zustand, in dem die Konverterschaltung 5 mit der Versorgungspannung versorgt wird, um ausgehend von der Versorgungsspannung die Leuchtmittelstrecke 6 zu betreiben, sodass die Leuchtmittelstrecke 6 Licht emittiert. Der zweite Zustand entspricht vorzugsweise dem Aus-Zustand bzw. dem ausgeschalten Zustand der Konverterschaltung, d.h. dem Zustand, in dem die Konverterschaltung 5 die Leuchtmittelstrecke 6 nicht betreibt und die Leuchtmittelstrecke 6 kein Licht emittieren soll.

[00106] Das Steuergerät 2 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Konverterschaltung 5 zu steuern und folglich den Betrieb der Leuchtmittelstrecke 6 durch die Konverterschaltung 5 zu steuern. Hierfür ist das Steuergerät 2 dazu eingerichtet, digital codierte Informationen, wie z.B. Steuersignale, durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die im ersten Zustand am Ausgang A1 bereitgestellte Versorgungsspannung zu modulieren. D.h. durch eine Modulation mittels Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt der im ersten Zustand am Ausgang A1 bereitgestellten Versorgungspannung ermöglicht bzw. schafft das Steuergerät 2 eine Vorwärtskanal- Signalübertragung von dem Steuergerät über die elektrische Versorgungsleitung 3 zu der Konverterschaltung 5.

[00107] Die Konverterschaltung 5, insbesondere die Steuereinheit der Konverterschaltung 5, ist

dazu eingerichtet, die durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Versorgungspannung modulierten digital codierten Informationen zu bestimmen bzw. zu ermitteln, wenn die Versorgungspannung an dem Eingang E4 anliegt.

[00108] Die im zweiten Zustand durch das Steuergerät 2 an seinem Ausgang A1bereitgestellte Gleichspannung ermöglicht eine elektrische Versorgung der weiteren Schaltung 4.

[00109] Die elektrische Schaltung 4, beispielsweise ein Bewegungssensor, ist dazu eingerichtet, bei Anliegen einer Gleichspannung an ihrem Eingang E3 digital codierte Informationen durch Kurzschließen ihres Eingangs E3 auf die an ihrem Eingang E3 anliegenden Gleichspannung zu modulieren. D.h. die elektrische Schaltung 4 ist dazu eingerichtet, bei Anliegen einer Gleichspannung an der elektrischen Versorgungsleitung 3 digital codierte Informationen durch Kurzschließen ihres Eingangs E3 auf die an der elektrischen Versorgungsleitung anliegenden Gleichspannung zu modulieren. Die elektrische Schaltung 4, beispielsweise ein Bewegungssensor, kann beispielsweise ein Einschalt-Steuersignal oder auch ein Ausschalt-Steuersignal übertragen. Wenn im zweiten Zustand, d.h. im ausgeschalteten Zustand der Konverterschaltung 5, das Steuergerät 2 an seinem Ausgang A1 und folglich an der elektrischen Versorgungsleitung 3 die Gleichspannung bereitstellt, dann kann die elektrische Schaltung 4, beispielsweise ein Bewegungsensor, durch Modulation der Gleichspannung mittels Kurzschließen ein Einschalt- Kommando als Steuersignal über die elektrische Versorgungsleitung 3 an das Steuergerät 2 und die Konverterschaltung 5 übertragen.

[00110] Dies hat den Vorteil, dass der beispielsweise Bewegungsensor 4 bei Detektion einer Bewegung sofort ein Einschalt-Kommando über die elektrische Versorgungsleitung 3 an das Steuergerät 2 und die Konverterschaltung 5 übertragen kann.

[00111] Im ersten Zustand, d.h. im eingeschalteten Zustand der Konverterschaltung 5, ist der Sensor 4 in der Lage ein Ausschalt-Kommando über die elektrische Versorgungsleitung 3 zu übertragen, wenn das Steuergerät 2 die Gleichspannung am Ausgang bereitstellt.

[00112] Gemäß einer oben bereits beschriebenen Alternative zur Schaffung einer RückkanalSignalübertragung hin zu dem Steuergerät 2 kann das Steuergerät 2 im ersten Zustand zuerst ein Query-Kommando mittels Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt-Modulation der Versorgungsspannung über die elektrische Versorgungsleitung 3 übertragen, um dann zur Rückkanal- Signalübertragung mehrere Halbwellen der Versorgungspannung mit konstanten Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt am Ausgang A1 bereitzustellen und die Gleichspannung während der Zeitdauer des konstanten Phasenanschnitts und/oder Phasenabschnitts am Ausgang A1 und folglich an der elektrischen Versorgungsleitung 3 bereitzustellen.

[00113] Auf diese Weise ist es dann dem Sensor 4 möglich während der Bereitstellung der Gleichspannung an der elektrischen Versorgungsleitung 3 durch Modulation der Gleichspannung mittels Kurzschließen ein Ausschalt- Kommando über die elektrische Versorgungsleitung 3 an das Steuergerät 2 und die Konverterschaltung 5 zu übertragen.

[00114] Das Steuergerät 2 kann auf diese Weise ein Polling-Verfahren bzw. zyklisches AbfrageVerfahren mit einem Query-Kommando durchführen, wobei vorzugsweise in Abständen von 5 Sekunden gepollt bzw. abgefragt wird.

[00115] Die Konverterschaltung 5, insbesondere die Steuereinheit der Konverterschaltung 5, ist dazu eingerichtet, bei Anliegen einer Gleichspannung am Eingang E4 der Konverterschaltung 5 digital codierte Informationen durch Kurzschließen des Eingangs E4 auf die am Eingang E4 anliegenden Gleichspannung zu modulieren. D.h. die Konverterschaltung 5, insbesondere die Steuereinheit der Konverterschaltung 5, ist dazu eingerichtet, bei Anliegen einer Gleichspannung an der elektrischen Versorgungsleitung 3 digital codierte Informationen durch Kurzschließen des Eingangs E4 der Konverterschaltung 5 auf die an der elektrischen Versorgungsleitung anliegenden Gleichspannung zu modulieren.

[00116] Das Steuergerät 2 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, digital codierte Informationen zu bestimmen bzw. zu ermitteln, die z.B. die Konverterschaltung 5 durch Kurzschließen ihres Ein-

gangs E4 oder die elektrische Schaltung 4 durch Kurzschließen ihres Eingangs E3 auf die am Ausgang A1 bereitgestellte Gleichspannung moduliert hat.

[00117] Folglich ermöglicht das Steuergerät in dem zweiten Zustand durch Anlegen der Gleichspannung an die elektrische Versorgungsleitung 3 eine Rückkanal- Signalübertragung ausgehend von einer an der elektrischen Versorgungsleitung 3 angeschlossenen elektrischen Schaltung, wie z.B. der Konverterschaltung 5 und/oder elektrischen Schaltung 4, zu dem Steuergerät 2,

[00118] Vorzugsweise ist die am Ausgang A1 des Steuergerätes 2 bereitgestellte Gleichspannung kleiner als der Effektivwert der Versorgungsspannung für die Konverterschaltung 5.

[00119] Wie bereits vorstehend ausgeführt, ist das Steuergerät 2 vorzugsweise dazu eingerichtet, im ersten Zustand die Bereitstellung der Versorgungspannung am Ausgang A1 zu unterbrechen und stattdessen die am Eingang E2 zugeführte Gleichspannung am Ausgang A1 bereitzustellen. Hierdurch ermöglicht das Steuergerät 2 im ersten Zustand eine Rückkanal-Signalübertragung ausgehend von einer an der elektrischen Versorgungsleitung 3 angeschlossenen elektrischen Schaltung, wie z.B. der Konverterschaltung 5, zu dem Steuergerät 2.

[00120] Wie bereits vorstehend ausgeführt, kann die Unterbrechung der Bereitstellung der Versorgungspannung und stattdessen eine Bereitstellung der Gleichspannung am Ausgang A1 des Steuergerätes 2 im ersten Zustand zur Schaffung einer Rückkanal-Signalübertragung zum einen periodisch erfolgen oder durch ein Ereignis ausgelöst werden, wie z.B. einer Informationsanfrage, die das Steuergerät 2 über die elektrische Versorgungsleitung 3 aussendet.

[00121] Vorzugsweise ist das Steuergerät 2 auch dazu eingerichtet, im zweiten Zustand digital codierte Informationen durch Kurzschließen des Eingangs E2 auf die im zweiten Zustand am Ausgang A1 bereitgestellte Gleichspannung zu modulieren. D.h. das Steuergerät 2 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, im zweiten Zustand, in dem eine Gleichspannung an seinem Ausgang A1 bereitgestellt wird, digital codierte Informationen durch Kurzschließen seines Eingangs E2 auf die an der elektrischen Versorgungsleitung 3 anliegenden Gleichspannung zu modulieren.

[00122] Vorzugsweise ist die Konverterschaltung 5 auch dazu eingerichtet, digital codierte Informationen zu bestimmen bzw. zu ermitteln, die das Steuergerät 2 durch Kurzschließen seines zweiten Eingangs E2 auf die am Ausgang A1 bereitgestellte Gleichspannung moduliert hat.

[00123] Vorzugsweise ist die weitere elektrische Schaltung 4 dazu eingerichtet, durch Kurzschließen der elektrischen Versorgungsleitung digital codierte Informationen auf die Gleichspannung zu modulieren, wenn die Gleichspannung an die elektrische Versorgungsleitung angelegt ist, und/oder digital codierte Informationen zu bestimmen, die durch Kurzschließen der Gleichspannung auf die Gleichspannung moduliert sind, wenn die Gleichspannung an die elektrische Versorgungsleitung 3 angelegt ist

[00124] Figur 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergerätes und eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Konverterschaltung des in Figur 1 gezeigten erfindungsgemäßen Systems.

[00125] Gemäß der in Figur 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform umfasst das Steuergerät 2 vorzugsweise eine Phasenanschnitt- und/oder Phasenabschnittserzeugungsschaltung 8, eine Steuereinheit 9, eine Reihenschaltung aus zwei Schaltern Si und S2, zwischen denen eine Zenerdiode Z1 in Reihe geschaltet ist. Parallel zu der Zenerdiode Z1 ist ein weiterer Schalter S3 geschaltet, der die Zenerdiode überbrücken kann bzw. den zweiten Eingang E2 kurzschließen kann.

[00126] Die dem Eingang E2 zugeführte Gleichspannung fällt an der Zenerdiode Z1 ab. Die Steuereinheit 9 ist dazu eingerichtet, die Schalter S1, S2 und S3 sowie die Phasenanschnittsund/oder Phasenabschnittserzeugungsschaltung 8 zu steuern, um die vorstehend beschriebenen Funktionen, insbesondere die Vorwärtskanal-Signalübertragung und Rückkanal-Signalübertragung, bereitzustellen.

[00127] Die Auswertung bzw. Ermittlung von digital codierten Informationen, die auf die am Aus

gangs A1 bereitgestellte Gleichspannung durch Kurzschließen moduliert sind, ist in der Figur 2 nicht gezeigt.

[00128] Die Steuereinheit 9 steuert die Schalter Si und S2 vorzugsweise derart, dass die Schalter im ersten Zustand nichtleitend sind und im zweiten Zustand leitend sind. Wenn die Schalter Si und S2 im zweiten Zustand leitend sind, dann werden etwaige Kapazitäten in der Konverterschaltung 5 entladen, sodass die Flanken der Rückkanal-Signalübertragung nicht durch Restladungen in den etwaigen Kapazitäten verschmiert werden. Die Steuereinheit 9 schaltet die Schalter Si und S2 vorzugsweise leitend, wenn im ersten Zustand über eine Bereitstellung einer Gleichspannung am Ausgang A1 des Steuergerätes eine Rückkanal-Signalübertragung über die elektrische Versorgungsleitung 3 ermöglicht werden soll.

[00129] Die Steuereinheit 9 steuert den Schalter S3 derart, dass der Schalter leitend geschaltet wird, wenn der zweite Eingang E2 des Steuergerätes 2 kurzgeschlossen werden soll und nicht leitend, wenn die am Eingang E2 zugeführte Spannung am Ausgang A1 des Steuergerätes 2 bereitgestellt werden soll.

[00130] Die Steuereinheit 9 ist vorzugsweise ein Mikrokontroller, ein ASIC oder ein Hybrid daraus.

[00131] Gemäß der in Figur 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform umfasst die Konverterschaltung 5 eine Steuereinheit 10 sowie vorzugsweise eine Gleichrichterschaltung G1 sowie einen Gleichspannungswandler, insbesondere einen Aufwärtswandler bzw. Hochsetzsteller, der die Induktivität L1 als Energiespeicher, den Schalter S4, die Diode D1 und die Kapazität C1 umfasst.

[00132] Die Steuereinheit 10 der Konverterschaltung 5 ist dazu eingerichtet, durch Steuerung der Taktung des Schalters S4 die der Leuchtmittelstrecke 6 zugeführte elektrische Energie und folglich das durch die Leuchtmittelstrecke 6 emittierte Licht zu steuern. Die Steuereinheit 10 ist vorzugsweise zusätzlich dazu eingerichtet, bei Anliegen einer Gleichspannung am Eingang E4 der Konverterschaltung 5 durch Steuerung des Schalter S4 den Eingang E4 der Konverterschaltung 5 selektiv kurzzuschließen, um digital codierte Informationen auf die Gleichspannung zu modulieren.

[00133] Die Steuereinheit 10 ist vorzugsweise ein Mikrokontroller, ein ASIC oder ein Hybrid daraus.

[00134] Figur 3 zeigt schematisch eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergerätes.

[00135] Das in Figur 3 gezeigte Steuergerät 2 entspricht im Wesentlichen dem in Figur 2 gezeigten Steuergerät 2. Das Steuergerät 2 der Figur 3 umfasst ferner einen Gleichspannungswandler, insbesondere einen Aufwärtswandler, um die am zweiten Eingang E2 des Steuergerätes 2 zugeführte Gleichspannung in eine höhere Gleichspannung zu wandeln, die dann am Ausgang A1 des Steuergerätes 2 bereitgestellt werden kann. Der Gleichspannungswandler umfasst eine Induktivität L2, einen Schalter $S5, eine Diode D2 und eine Kapazität C2. Die Steuereinheit 9 des Steuergerätes 2 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Schalter S5 zu steuern, um die am zweiten Eingang E2 des Steuergerätes 2 zugeführte Gleichspannung in eine höhere Spannung zu wandeln.

[00136] Das Steuergerät 2 umfasst ferner einen Optokoppler 01, über den die Flanken der Gleichspannung bei einer, wie bereits oben beschriebenen, Rückkanal- Signalübertragung erfasst werden können.

Claims

Ansprüche

1. Steuergerät (2) zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung für wenigstens eine Konverterschaltung (5), vorzugsweise eine Leuchtdiodenkonverterschaltung, wobei das Steuergerät (2) umfasst:

- einen ersten Eingang (E1), dem die Versorgungsspannung für die wenigstens eine Konverterschaltung (5) zuführbar ist, und

- einen Ausgang (A1), an dem die wenigstens eine Konverterschaltung (5) anschließbar ist;

- wobei das Steuergerät (2) dazu eingerichtet ist, zur Vorwärtskanal- Signalübertragung digital codierte Informationen, vorzugsweise Steuersignale, durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Versorgungsspannung zu modulieren;

dadurch gekennzeichnet, dass

- das Steuergerät (2) dazu eingerichtet ist, in zeitlich von der Vorwärtskanal- Signalübertragung getrennten Zeitabschnitten vorzugsweise digital codierte Informationen über den Ausgang (A1) zu empfangen.

2. Steuergerät (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - das Steuergerät (2) einen zweiten Eingang (E2) umfasst, an dem eine Gleichspannung zuführbar ist wobei das Steuergerät (2) dazu eingerichtet ist, - in einem ersten Zustand die Versorgungsspannung an dem Ausgang (A1) zur elektrischen Versorgung der wenigstens einen Konverterschaltung (5) bereitzustellen, und - In einem zweiten Zustand, in dem die Versorgungsspannung nicht an dem Ausgang (A1) bereitgestellt wird, die über den zweiten Eingang (E2) zugeführte Gleichspannung wenigstens zeitweise an dem Ausgang (A1) bereitzustellen.

3. Steuergerät (2) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Eingang (E2) eine Busschnittstelle, vorzugsweise DALI- Busschnittstelle, umfasst.

4. Steuergerät (2) gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (2) dazu eingerichtet ist, ein ausgangsseitiges Kurzschließen der Gleichspannung zu detektieren, wenn die Gleichspannung an dem Ausgang (A1) bereitgestellt wird.

5. Steuergerät (2) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (2) dazu eingerichtet, digital codierte Informationen zu bestimmen, die durch ausgangsseitiges Kurzschließen der Gleichspannung auf die Gleichspannung moduliert sind, wenn die Gleichspannung an dem Ausgang (A1) bereitgestellt wird.

6. Konverterschaltung (5) zum Betreiben einer Leuchtmittelstrecke (6) mit wenigstens einem Leuchtmittel (7), vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode, wobei die Konverterschaltung (5) umfasst - einen Eingang (E4), an dem eine elektrische Versorgungsleitung (3) zum Zuführen einer

Versorgungspannung anschließbar ist;

- einen Ausgang (A2), an dem die Leuchtmittelstrecke (6) anschließbar ist; und

- eine Steuereinheit (10), die dazu eingerichtet ist, die am Ausgang (A2) der Konverterschaltung (5) zum Betreiben der Leuchtmittelstrecke (6) bereitgestellte Spannung zu steuern;

- wobei die Steuereinheit (10) dazu eingerichtet ist, digital codierte Informationen, die durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Versorgungsspannung moduliert sind, zu bestimmen,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Steuereinheit (10) dazu eingerichtet ist, bei Anliegen einer Gleichspannung am Eingang durch Kurzschließen des Eingangs digital codierte Informationen auf die Gleichspannung zu modulieren.

7. Konverterschaltung (5) gemäß Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Konverterschaltung (5) wenigstens einen Schalter (S4) und wenigstens einen Energiespeicher (L1) umfasst, die derart elektrisch verbunden sind, dass der Energiespeicher (L1) durch Taktung des wenigstens einen Schalters (S4) zyklisch geladen und entladen wird;

- und die Steuereinheit (10) durch Steuerung des wenigstens einen Schalters (S4) dazu eingerichtet ist, die am Ausgang (A2) der Konverterschaltung (5) zum Betreiben der Leuchtmittelstrecke (6) bereitgestellte Spannung einzustellen; und

- die Steuereinheit (10) dazu eingerichtet ist, bei Anliegen einer Gleichspannung am Eingang (E4) den wenigstens einen Schalter (S4) derart zu steuern, dass durch die Taktung des wenigstens einen Schalters (S4) digital codierte Informationen auf die Gleichspannung moduliert werden.

8. System (1) mit einem Steuergerät (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 und wenigstens einer Konverterschaltung (5) gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass - der Eingang (E4) der wenigstens einen Konverterschaltung (5) über eine elektrische Versorgungsleitung (3) mit dem Ausgang (A1) des Steuergerätes (2) elektrisch verbunden ist, und - das Steuergerät (2) dazu eingerichtet ist, - in dem ersten Zustand die Versorgungsspannung an die elektrische Versorgungsleitung (3) anzulegen, und - In dem zweiten Zustand, in dem die Versorgungsspannung nicht an dem Ausgang (A1) bereitgestellt wird, die über den zweiten Eingang (E2) zugeführte Gleichspannung wenigstens zeitweise an die elektrische Versorgungsleitung (3) anzulegen.

9. System (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass - das System (1) wenigstens eine weitere elektrische Schaltung (4), vorzugsweise Sensor, umfasst, die mit der elektrischen Versorgungsleitung (3) elektrisch verbunden ist, - und die weitere elektrische Schaltung (4) dazu eingerichtet ist,

- durch Kurzschließen der elektrischen Versorgungsleitung (3) digital codierte Informationen auf die Gleichspannung zu modulieren, wenn die Gleichspannung an die elektrische Versorgungsleitung (3) angelegt ist, und/oder

- digital codierte Informationen zu bestimmen, die durch Kurzschließen der Gleichspannung auf die Gleichspannung moduliert sind, wenn die Gleichspannung an die elektrische Versorgungsleitung (3) angelegt ist.

10. Verfahren zum Betreiben eines Steuergerätes (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Steuergerät (2) zur Vorwärtskanal-Signalübertragung digital codierte Informationen, vorzugsweise Steuersignale, durch Phasenanschnitt und/oder Phasenabschnitt auf die Versorgungsspannung moduliert;

- In einem ersten Zustand das Steuergerät (2) die Versorgungsspannung an dem Ausgang (A1) zur elektrischen Versorgung der wenigstens einen Konverterschaltung (5) bereitstellt, und

- In einem zweiten Zustand, in dem die Versorgungsspannung nicht an dem Ausgang (A1) bereitgestellt wird, das Steuergerät (2) die über den zweiten Eingang (E2) zugeführte Gleichspannung wenigstens zeitweise an dem Ausgang (A1) bereitstellt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen