AT17704U1

AT17704U1 - Energy efficient emergency light LED driver device and lighting device

Info

Publication number: AT17704U1
Application number: ATGM202/2017U
Authority: AT
Original assignee: Tridonic Gmbh & Co Kg
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2022-12-15
Also published as: DE202017104950U1

Abstract

Notlicht-LED-Treibervorrichtung (10) für ein LED-Modul (20), umfassend eine interne Niederspannungsversorgung (11) mit einem Ladungspufferspeicher (11 a), einen Wechselspannungswandler (12) zur Netzspeisung (51) des LED-Moduls (20) aus einer Netzspannung, eine wiederaufladbare Batterie (13), und einen Gleichspannungswandler (14) zur Batteriespeisung (54) des LED-Moduls (20) aus der Batterie (13), wobei die Treibervorrichtung (10) dazu eingerichtet ist, bei einem Übergang in einen Notlichtbetrieb die interne Niederspannungsversorgung (11) aufrecht zu erhalten, und wobei die Treibervorrichtung (10) dazu eingerichtet ist, Energieeffizienzanforderungen an Notlicht-LED-Treibervorrichtungen (10) zu erfüllen.Emergency light LED driver device (10) for an LED module (20), comprising an internal low-voltage supply (11) with a charge buffer memory (11a), an AC voltage converter (12) for mains supply (51) of the LED module (20). a mains voltage, a rechargeable battery (13), and a DC-DC converter (14) for battery supply (54) of the LED module (20) from the battery (13), wherein the driver device (10) is set up to, during a transition to a Emergency lighting operation to maintain the internal low-voltage supply (11), and wherein the driver device (10) is adapted to meet energy efficiency requirements for emergency light LED driver devices (10).

Description

description

ENERGIEEFFIZIENTE NOTLICHT-LED-TREIBERVORRICHTUNG UND BELEUCHTUNGSEINRICHTUNG ENERGY EFFICIENT EMERGENCY LIGHT LED DRIVER DEVICE AND LIGHTING DEVICE

GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Treibervorrichtung für ein LED-Modul. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung derartige LED-Treibervorrichtungen, mit welchen das jeweilige LED-Modul auch in einem Notlichtfall als ein Notlicht betreibbar ist. The present invention relates to a driving device for an LED module. In particular, the present invention relates to such LED driver devices with which the respective LED module can also be operated as an emergency light in the event of an emergency light.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] LED-Treibervorrichtungen mit Notlichtfunktion betreiben angeschlossene LED- Module in einem Normalbetrieb mit Netzspeisung sowie in einem Notlichtbetrieb mit Batteriespeisung. [0002] LED driver devices with an emergency light function operate connected LED modules in normal operation with mains power supply and in emergency light operation with battery power supply.

[0003] Bei einem Übergang von dem Normalbetrieb in den Notlichtbetrieb hat vor einer Umschaltung des LED-Moduls von der Netzspeisung auf die Batteriespeisung eine Netztrennung der betreffenden LED-Treibervorrichtung zu erfolgen. Für derartige LED-Treibervorrichtungen geltende Anforderungen gemäß EN61347-2-7:2012 erfordern dabei einen zeitlichen Versatz zwischen Netztrennung und Umschaltung von 50 - 500 ms, um schädliche Spannungs- und/oder Stromspitzen am Ausgang der LED- Treibervorrichtung zu vermeiden. In a transition from normal operation to emergency lighting operation, the relevant LED driver device must be disconnected from the mains before the LED module is switched over from the mains supply to the battery supply. Requirements according to EN61347-2-7:2012 that apply to LED driver devices of this type require a time delay between mains disconnection and switching of 50-500 ms in order to avoid damaging voltage and/or current peaks at the output of the LED driver device.

[0004] In dieser Zeitspanne kann eine Speisung einer internen Niederspannungsversorgung (Low-Voltage Power Supply, LVPS) der LED-Treibervorrichtung zusammenbrechen, so dass ein zuverlässiger und fehlerfreier Betrieb der LED-Treibervorrichtung gefährdet ist. [0004] In this period of time, a supply of an internal low-voltage supply (Low-Voltage Power Supply, LVPS) of the LED driver device can collapse, so that reliable and error-free operation of the LED driver device is endangered.

[0005] Die Patentanmeldung GB2541470A der Anmelderin offenbart in diesem Zusammenhang eine Notlicht-LED-Treibervorrichtung mit einer spannungsstabilisierten Batteriespeisung der internen Niederspannungsversorgung. The applicant's patent application GB2541470A discloses in this context an emergency light LED driver device with a voltage-stabilized battery supply of the internal low-voltage supply.

[0006] Gestiegene Effizienzanforderungen im Notlichtbetrieb erfordern in neueren Notlicht- LEDTreibervorrichtungen allerdings anstelle einer Spannungsstabilisierung den Einsatz getakteter Gleichspannungswandler, beispielsweise Aufwärtswandler, zur Batteriespeisung der internen Niederspannungsversorgung. Die Batteriespeisung der GB2541470A ist daher auf neuere LEDTreibervorrichtungen nicht übertragbar. [0006]Increased efficiency requirements in emergency lighting operation, however, require the use of pulsed DC voltage converters, for example step-up converters, for battery feeding of the internal low-voltage supply instead of voltage stabilization in newer emergency lighting LED driver devices. The battery supply of the GB2541470A is therefore not transferrable to newer LED driver devices.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION

[0007] Es besteht daher ein Bedarf an energieeffizienten Notlicht-LED-Treibervorrichtungen, welche bei dem Ubergang von dem Normalbetrieb in den Notlichtbetrieb eine hinreichende Speisung der internen Niederspannungsversorgung sicherstellen. [0007]There is therefore a need for energy-efficient emergency light LED driver devices which ensure adequate feeding of the internal low-voltage supply during the transition from normal operation to emergency light operation.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Notlicht-LED-Treibervorrichtung für ein LED-Modul mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 und eine Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. This object is achieved according to the invention by an emergency light LED driver device for an LED module having the features of claim 1 and a lighting device having the features of claim 10 . The dependent claims define preferred and advantageous embodiments of the invention.

[0009] Eine Notlicht-LED-Treibervorrichtung für ein LED-Modul gemäß einem ersten Aspekt umfasst eine interne Niederspannungsversorgung mit einem Ladungspufferspeicher; einen Wechselspannungswandler zur Netzspeisung des LED-Moduls aus einer Netzspannung; eine wiederaufladbare Batterie; und einen Gleichspannungswandler zur Batteriespeisung des LED-Moduls aus der Batterie. Die Treibervorrichtung ist dazu eingerichtet, bei einem Ubergang in einen Notlichtbetrieb die interne Niederspannungsversorgung aufrecht zu erhalten. Ferner ist die Treibervorrichtung dazu eingerichtet, Energieeffizienzanforderungen an Notlicht-LED-Treibervorrichtungen zu erfüllen. [0009] An emergency light LED driving device for an LED module according to a first aspect comprises an internal low-voltage power supply with a charge buffer memory; an AC voltage converter for mains supply of the LED module from a mains voltage; a rechargeable battery; and a DC/DC converter for battery powering the LED module from the battery. The driver device is set up to maintain the internal low-voltage supply when there is a transition to emergency lighting operation. Furthermore, the driver device is set up to meet energy efficiency requirements for emergency light LED driver devices.

[0010] Vorteilhaft ist der Betrieb solcher LED-Treibervorrichtungen aufgrund der in sämtlichen Betriebszuständen hinreichenden internen Niederspannungsversorgung zuverlässig und fehler-[0010] Advantageously, the operation of such LED driver devices is reliable and error-free due to the internal low-voltage supply, which is sufficient in all operating states.

frei. free.

[0011] Vorteilhaft ermöglichen es solche Notlicht-LED-Treibervorrichtungen aufgrund des eingesetzten Gleichspannungswandlers, dass eine Nennspannung der internen Niederspannungsversorgung unabhängig von einer Anzahl und einer Art der Batterie wählbar ist, und ebenso dass die Batteriespeisung des LED-Moduls flexibel auf verschiedene Arten von LED-Modulen anzupassen ist. Advantageously, such emergency light LED driver devices allow, due to the DC voltage converter used, that a nominal voltage of the internal low-voltage supply can be selected independently of the number and type of battery, and also that the battery supply of the LED module can be flexibly adapted to different types of LED modules is to be adapted.

[0012] Unter einer LED-Treibervorrichtung im Sinne dieser Anmeldung werden elektrische Schaltungen bzw. Baugruppen verstanden, welche eine elektrische Energieversorgung für LED-Module bereitstellen. [0012] An LED driver device within the meaning of this application is understood to mean electrical circuits or assemblies which provide an electrical energy supply for LED modules.

[0013] Unter einer Notlicht-LED-Treibervorrichtung im Sinne dieser Anmeldung werden solche LED-Treibervorrichtungen verstanden, welche die elektrische Energieversorgung für LED-Module auch in einem Notlichtbetrieb sicherstellen. [0013] An emergency light LED driver device within the meaning of this application is understood to mean such LED driver devices which ensure the electrical energy supply for LED modules even in emergency lighting operation.

[0014] Unter einem LED-Modul im Sinne dieser Anmeldung werden elektrische Baugruppen ohne Sockel verstanden, welche eine Anzahl von auf einer Leiterplatte angeordneten Leuchtdioden umfassen. An LED module within the meaning of this application is understood to mean electrical assemblies without a base, which comprise a number of light-emitting diodes arranged on a printed circuit board.

[0015] Unter einem Ladungspufferspeicher im Sinne dieser Anmeldung wird ein zur Überbrückung kurzfristiger Unterbrechungen der elektrischen Energieversorgung dienender elektrischer Ladungsspeicher verstanden. Beispielsweise kann eine Anzahl von Kondensatoren als Ladungspufferspeicher dienen. A charge buffer memory within the meaning of this application is understood to mean an electrical charge memory that serves to bridge short-term interruptions in the electrical energy supply. For example, a number of capacitors can serve as charge buffer storage.

[0016] Unter einem Wechselspannungswandler im Sinne dieser Anmeldung werden Schaltnetzteile verstanden, welche eine unstabilisierte Netzspannung in eine oder mehrere konstante Ausgangsspannungen umsetzen. [0016] An AC voltage converter in the context of this application is understood to mean switch-mode power supplies which convert an unstabilized mains voltage into one or more constant output voltages.

[0017] Unter einem Gleichspannungswandler im Sinne dieser Anmeldung werden Schaltregler verstanden, welche eine konstante Eingangsspannung in eine oder mehrere konstante Ausgangsspannungen umsetzen. [0017] A DC-DC converter within the meaning of this application is understood to mean switching regulators which convert a constant input voltage into one or more constant output voltages.

[0018] Unter Energieeffizienzanforderungen an Notlicht-LED-Treibervorrichtungen im Sinne dieser Anmeldung werden insbesondere Anforderungen an Leerlaufleistung und Bereitschaftsleistung von LED-Treibervorrichtungen gemäß „ÖOkodesign“-Verordnung 1194/2012/EU verstanden. [0018] Within the meaning of this application, energy efficiency requirements for emergency light LED driver devices are understood to mean, in particular, requirements for no-load power and standby power of LED driver devices in accordance with “ÖOkodesign” Regulation 1194/2012/EU.

[0019] Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Notlicht-LED-Treibervorrichtung ein Ladegerät zum Laden der Batterie und zur Speisung der internen Niederspannungsversorgung während der Netzspeisung des LED-Moduls; wobei der Wechselspannungswandler ferner zur Netzspeisung des Ladegeräts eingerichtet ist. [0019] According to an embodiment, the emergency light LED driver device comprises a charger for charging the battery and for feeding the internal low-voltage power supply during mains feeding of the LED module; wherein the AC voltage converter is also set up to feed the charger from the mains.

[0020] Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Notlicht-LED-Treibervorrichtung ferner eine Umschalteinrichtung zur Umschaltung des LED-Moduls von der Netzspeisung auf die Batteriespeisung in Abhängigkeit von einer Abweichung der Netzspannung von ihrer Nennspannung, welche einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt; wobei die interne Niederspannungsversorgung zur Speisung des Umschalteinrichtung eingerichtet ist. According to one embodiment, the emergency light LED driver device further includes a switching device for switching the LED module from mains power to battery power depending on a deviation of the mains voltage from its nominal voltage, which exceeds a predetermined threshold value; wherein the internal low-voltage supply is set up to feed the switching device.

[0021] Vorteilhaft ermöglichen solche Umschalteinrichtungen eine selektive Speisung des an die zugehörige LED-Treibervorrichtung angeschlossenen LED-Moduls aus der Netzspannung im Normalbetrieb und aus der Batterie im Notlichtbetrieb. [0021] Advantageously, switching devices of this type allow selective feeding of the LED module connected to the associated LED driver device from the mains voltage in normal operation and from the battery in emergency lighting operation.

[0022] Unter einer Umschalteinrichtung im Sinne dieser Anmeldung werden insbesondere elektromechanische Einrichtungen, bevorzugt Relais, verstanden, welche bedarfsweise einen elektrischen Kontakt zwischen einem Ausgangsanschluss und einem von mehreren, insbesondere zwei, Eingangsanschlüssen herstellen. [0022] A switching device within the meaning of this application is understood to mean, in particular, electromechanical devices, preferably relays, which, if necessary, produce an electrical contact between an output connection and one of a plurality of, in particular two, input connections.

[0023] Unter dem vorgegebenen Schwellwert im Sinne dieser Anmeldung wird eine vorgegebene prozentuale Abweichung von der Nennspannung verstanden, wobei die Nennspannung in Einphasensystemen einem bestimmten Effektivwert der sinusförmigen Netzwechselspannung entspricht. Insbesondere wird unter dem vorgegebenen Schwellwert eine maximal zulässige Abweichung von 10% von der Nennspannung (230V + 10%) gemäß IEC 60038 verstanden. [0023] The predetermined threshold value in the sense of this application is understood to be a predetermined percentage deviation from the nominal voltage, the nominal voltage in single-phase systems corresponding to a specific effective value of the sinusoidal mains AC voltage. In particular, a maximum permissible deviation of 10% from the nominal voltage (230V + 10%) according to IEC 60038 is understood by the specified threshold value.

[0024] Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Notlicht-LED-Treibervorrichtung ferner eine Trenneinrichtung zur Netztrennung der Treibervorrichtung von der Netzspannung in Abhängigkeit von der Abweichung der Netzspannung von ihrer Nennspannung, welche den vorgegebenen Schwellwert übersteigt; wobei die interne Niederspannungsversorgung ferner zur Speisung der Trenneinrichtung eingerichtet ist. [0024] According to one exemplary embodiment, the emergency light LED driver device also comprises a disconnecting device for disconnecting the driver device from the mains voltage depending on the deviation of the mains voltage from its nominal voltage, which exceeds the predetermined threshold value; wherein the internal low-voltage supply is also set up to feed the separating device.

[0025] Vorteilhaft unterbrechen solche Trenneinrichtungen die Netzspeisung der zugehörigen LED-Treibervorrichtung im Falle einer Netzspannung, welche einen zulässigen Toleranzkorridor verlässt, und damit den zuverlässigen und fehlerfreien Betrieb der LED-Treibervorrichtung gefährdet. [0025] Such isolating devices advantageously interrupt the mains supply of the associated LED driver device in the event of a mains voltage which leaves a permissible tolerance corridor and thus jeopardizes the reliable and error-free operation of the LED driver device.

[0026] Unter einer Trenneinrichtung im Sinne dieser Anmeldung werden insbesondere elektromechanische Einrichtungen, bevorzugt Relais, verstanden, welche bedarfsweise einen elektrischen Kontakt trennen, d.h. hochohmig schalten. An isolating device within the meaning of this application is understood to mean, in particular, electromechanical devices, preferably relays, which separate an electrical contact as required, i.e. switch at high resistance.

[0027] Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Notlicht-LED-Treibervorrichtung ferner eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Netztrennung der Treibervorrichtung und die Umschaltung des LED-Moduls von der Netzspeisung auf die Batteriespeisung zu initiieren und zu koordinieren; wobei die interne Niederspannungsversorgung ferner zur Speisung der Steuereinrichtung eingerichtet ist. [0027] According to one exemplary embodiment, the emergency light LED driver device further comprises a control device which is set up to initiate and coordinate the disconnection from the mains of the driver device and the switching of the LED module from the mains supply to the battery supply; wherein the internal low-voltage supply is also set up to feed the control device.

[0028] Vorteilhaft initiieren und koordinieren solche Steuereinrichtungen den Einsatz aktiver Betriebsmittel der LED-Treibervorrichtung, insbesondere der Umschalteinrichtung, der Trenneinrichtung und der Umschalteinrichtung, was einen zuverlässigen, fehlerfreien und anforderungskonformen Betrieb der LED-Treibervorrichtung ermöglicht. Advantageously, such control devices initiate and coordinate the use of active operating resources of the LED driver device, in particular the switching device, the separating device and the switching device, which enables reliable, error-free and requirement-compliant operation of the LED driver device.

[0029] Unter einer Steuereinrichtung im Sinne dieser Anmeldung werden Einrichtungen verstanden, welche einer planvollen und zielgerichteten Beeinflussung des Verhaltens technischer Systeme dienen. Insbesondere wird unter einer Steuereinrichtung ein Mikrocontroller oder ein Mikroprozessor verstanden, welcher Eingangsgrößen gemäß einer Programmierung zu Ausgangsgrößen verarbeitet, welche das Verhalten der aktiven Betriebsmittel der LED-Treibervorrichtung und damit das Verhalten der LED-Treibervorrichtung insgesamt bestimmen. [0029] A control device within the meaning of this application is understood to mean devices which serve to influence the behavior of technical systems in a planned and targeted manner. In particular, a control device is understood to mean a microcontroller or a microprocessor which processes input variables according to programming into output variables which determine the behavior of the active operating resources of the LED driver device and thus the behavior of the LED driver device as a whole.

[0030] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Netztrennung der Treibervorrichtung und die Umschaltung des LED-Moduls von der Netzspeisung auf die Batteriespeisung nach einer Abweichung der Netzspannung von ihrer Nennspannung, welche einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, zu initiieren. According to one exemplary embodiment, the control device is set up to initiate the disconnection from the mains of the driver device and the switchover of the LED module from the mains supply to the battery supply after the mains voltage deviates from its nominal voltage, which exceeds a predetermined threshold value.

[0031] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Umschaltung des LED-Moduls von der Netzspeisung auf die Batteriespeisung mit einer Verzögerung von mindestens 50 ms nach der Netztrennung der Treibervorrichtung zu initiieren. [0031] According to one exemplary embodiment, the control device is set up to initiate the switchover of the LED module from the mains supply to the battery supply with a delay of at least 50 ms after the driver device has been disconnected from the mains.

[0032] Vorteilhaft setzen solche Steuereinrichtungen besondere Anforderungen an mit Einzelbatterie versorgte elektronische Betriebsgeräte für die Notbeleuchtung gemäß EN61347-2-7:2012 um, wonach beim Ubergang von dem Normalbetrieb in den Notlichtbetrieb vor einer Umschaltung des LED-Moduls von der Netzspeisung auf die Batteriespeisung eine Netztrennung der betreffenden LED-Treibervorrichtung zu erfolgen hat. Dabei wird ein zeitlicher Versatz zwischen Netztrennung und Umschaltung von 50 - 500 ms gefordert, um schädliche Spannungs- und/oder Stromspitzen am Ausgang der LED-Treibervorrichtung zu vermeiden. Advantageously, such control devices implement special requirements for electronic control gear for emergency lighting that is supplied with an individual battery in accordance with EN61347-2-7:2012, according to which, when switching from normal operation to emergency lighting operation, the LED module is switched over from the mains supply to the battery supply the relevant LED driver device must be disconnected from the mains. A time lag between disconnection from the mains and switchover of 50-500 ms is required in order to avoid harmful voltage and/or current peaks at the output of the LED driver device.

[0033] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, nach der Netztrennung der Treibervorrichtung und vor der Umschaltung des LED-Moduls von der Netzspeisung auf die Batteriespeisung eine Zwischenspeisung des Ladungspufferspeichers der internen Niederspannungsversorgung durch den Gleichspannungswandler zu initiieren. According to one exemplary embodiment, the control device is set up to initiate an intermediate supply of the charge buffer memory of the internal low-voltage supply by the DC-DC converter after the driver device has been disconnected from the mains and before the LED module is switched over from the mains supply to the battery supply.

[0034] Vorteilhaft ermöglicht es der zwischengespeiste Ladungspufferspeicher, die Speisung der internen Niederspannungsversorgung für einen begrenzten Zeitraum aufrecht zu erhalten, welcher durch eine während der Zwischenspeisung in den Ladungspufferspeicher übertragene Ladungsmenge und durch einen internen Energieverbrauch der LED-Treibervorrichtung bestimmt ist. Advantageously, the intermediately fed charge buffer memory makes it possible to maintain the supply of the internal low-voltage supply for a limited period of time, which is determined by an amount of charge transferred into the charge buffer memory during the intermediate feeding and by an internal energy consumption of the LED driver device.

[0035] Unter einer Zwischenspeisung im Sinne dieser Anmeldung wird eine Speisung mit elektrischer Energie verstanden, welche in einer Ubergangsphase von einer Netzspeisung der internen Niederspannungsversorgung über das Ladegerät und auf eine Batteriespeisung der internen Niederspannungsversorgung über den Gleichspannungswandler erfolgt. An intermediate supply within the meaning of this application is understood to mean a supply of electrical energy which takes place in a transition phase from mains supply of the internal low-voltage supply via the charger and to battery supply of the internal low-voltage supply via the DC voltage converter.

[0036] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Umschaltung des LED-Moduls von der Netzspeisung auf die Batteriespeisung mit einer Verzögerung von mindestens 5 ms nach der Zwischenspeisung des Ladungspufferspeichers der internen Niederspannungsversorgung zu initiieren. According to one exemplary embodiment, the control device is set up to initiate the switchover of the LED module from the mains supply to the battery supply with a delay of at least 5 ms after the intermediate supply of the charge buffer memory of the internal low-voltage supply.

[0037] Vorteilhaft vermeidet die nach Abschluss der Zwischenspeisung eingefügte Verzögerung ein Umschalten der Umschalteinrichtung unter Last (hot plug). Bevorzugt erstreckt sich die nach Abschluss der Zwischenspeisung eingefügte Verzögerung über eine Zeitdauer von 10 ms. [0037] Advantageously, the delay inserted after the completion of the intermediate feed avoids a switching of the switching device under load (hot plug). Preferably, the delay introduced after completion of the intermediate feed extends over a period of 10 ms.

[0038] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Zwischenspeisung des Ladungspufferspeichers der internen Niederspannungsversorgung in Abhängigkeit von dem Abfallen der Netzspannung unter den vorgegebenen Schwellwert zu initiieren. According to one exemplary embodiment, the control device is set up to initiate the intermediate feeding of the charge buffer memory of the internal low-voltage supply as a function of the mains voltage dropping below the predetermined threshold value.

[0039] Vorteilhaft erfolgt die Zwischenspeisung ausschließlich bedarfsweise, insbesondere im Falle einer Netzspannung, welche ihren zulässigen Toleranzkorridor verlässt. [0039] Advantageously, the intermediate supply takes place exclusively as required, in particular in the case of a mains voltage which leaves its permissible tolerance corridor.

[0040] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Zwischenspeisung des Ladungspufferspeichers der internen Niederspannungsversorgung mit einer vorgegebenen Schaltfrequenz und einem vorgegebenen Tastgrad für einen Leistungsschalter des Gleichspannungswandlers zu initiieren. According to one exemplary embodiment, the control device is set up to initiate the intermediate feeding of the charge buffer memory of the internal low-voltage supply with a predefined switching frequency and a predefined duty cycle for a power switch of the DC-DC converter.

[0041] Unter einer Schaltfrequenz im Sinne dieser Anmeldung wird für eine periodische Folge von im Wesentlichen rechteckigen Impulsen ein Kehrwert einer Periodendauer verstanden. A switching frequency within the meaning of this application is understood to mean a reciprocal value of a period duration for a periodic sequence of essentially rectangular pulses.

[0042] Unter einem Tastgrad im Sinne dieser Anmeldung wird für die periodische Folge von im Wesentlichen rechteckigen Impulsen das Verhältnis einer Impulsdauer zu der Periodendauer zwischen zwei Impulsen verstanden. A duty cycle within the meaning of this application is understood to be the ratio of a pulse duration to the period duration between two pulses for the periodic sequence of essentially rectangular pulses.

[0043] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Zwischenspeisung des Ladungspufferspeichers der internen Niederspannungsversorgung für eine Zeitdauer von mindestens 10 ms aufrecht zu erhalten. According to one exemplary embodiment, the control device is set up to maintain the intermediate supply of the charge buffer memory of the internal low-voltage supply for a period of at least 10 ms.

[0044] Vorteilhaft ermöglicht eine Zwischenspeisung mit nur wenigen vorgegebenen Parametern über eine vorgegebene Zeitdauer eine einfache aber wirkungsvolle Festlegung der während der Zwischenspeisung in den Ladungspufferspeicher übertragenen Ladungsmenge. Bevorzugt erstreckt sich die Zwischenspeisung über eine Zeitdauer von 100 ms. [0044] Advantageously, an intermediate supply with only a few predetermined parameters over a predetermined period of time allows a simple but effective definition of the amount of charge transferred into the charge buffer memory during the intermediate supply. The intermediate feed preferably extends over a period of 100 ms.

[0045] Eine Beleuchtungseinrichtung gemäß einem zweiten Aspekt umfasst eine Notlicht-LEDTreibervorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen; und ein LED-Modul. [0045] A lighting device according to a second aspect comprises an emergency light LED driver device according to exemplary embodiments; and an LED module.

[0046] Vorteilhaft ergeben sich für die die Notlicht-LED-Treibervorrichtung umfassende Beleuchtungseinrichtung die im Zusammenhang mit der LED-Treibervorrichtung genannten analogen Effekte und Vorteile. The analogous effects and advantages mentioned in connection with the LED driver device advantageously result for the lighting device comprising the emergency light LED driver device.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0047] Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen kurz erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente bezeichnen. The invention is explained briefly below using preferred embodiments and with reference to the drawings, with the same reference numbers denoting the same or similar elements.

[0048] Fig 1 zeigt schematisch eine Notlicht-LED-Treibervorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen für ein LED-Modul. 1 schematically shows an emergency light LED driver device according to exemplary embodiments for an LED module.

[0049] Fig. 2 zeigt schematisch eine Beleuchtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einer Notlicht-LED-Treibervorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen. 2 schematically shows a lighting device according to an embodiment with an emergency light LED driver device according to embodiments.

[0050] Fig. 3 und 4 zeigen schematisch ein zeitabhängiges Verhalten einer Notlicht-LED-Treibervorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen. 3 and 4 schematically show a time-dependent behavior of an emergency light LED driver device according to exemplary embodiments.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS

[0051] Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. The invention is explained in more detail below using preferred embodiments and with reference to the drawings.

[0052] Eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen in spezifischen Anwendungsfeldern bedeutet keine Einschränkung auf diese Anwendungsfelder. A description of exemplary embodiments in specific fields of application does not imply any restriction to these fields of application.

[0053] Elemente schematischer Darstellungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu wiedergegeben, sondern vielmehr derart, dass ihre Funktion und ihr Zweck dem Fachmann verständlich werden. Elements of schematic representations are not necessarily drawn to scale, but rather so that their function and purpose will be understood by those skilled in the art.

[0054] Soweit nicht ausdrücklich anders angegeben sind die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombinierbar. Unless expressly stated otherwise, the features of the various embodiments can be combined with one another.

[0055] Fig. 1 zeigt schematisch eine Notlicht-LED-Treibervorrichtung 10 gemäß Ausführungsbeispielen für ein LED-Modul 20. 1 schematically shows an emergency light LED driver device 10 according to exemplary embodiments for an LED module 20.

[0056] Die Notlicht-LED-Treibervorrichtung 10 für ein LED-Modul 20 umfasst eine interne Niederspannungsversorgung 11 mit einem schematisch angedeuteten Ladungspufferspeicher 11a; einen Wechselspannungswandler 12; eine wiederaufladbare Batterie 13; einen Gleichspannungswandler 14; ein Ladegerät 15; eine Umschalteinrichtung 16; eine Trenneinrichtung 17; und eine Steuereinrichtung 18. The emergency light LED driver device 10 for an LED module 20 comprises an internal low-voltage supply 11 with a charge buffer memory 11a, indicated schematically; an AC converter 12; a rechargeable battery 13; a DC/DC converter 14; a charger 15; a switching device 16; a separator 17; and a control device 18.

[0057] Die interne Niederspannungsversorgung 11 ist zur Speisung der aktiven Betriebsmittel der LED-Treibervorrichtung, insbesondere der Umschalteinrichtung 16, der Trenneinrichtung 17 und der Steuereinrichtung 18, eingerichtet. The internal low-voltage supply 11 is set up to feed the active operating resources of the LED driver device, in particular the switching device 16 , the isolating device 17 and the control device 18 .

[0058] Der Wechselspannungswandler 12 ist zur Netzspeisung 51 des LED-Moduls 20 und des Ladegeräts 15 aus einer Netzspannung eingerichtet. The AC voltage converter 12 is set up for mains supply 51 of the LED module 20 and the charger 15 from a mains voltage.

[0059] Der Gleichspannungswandler 14 ist zur Batteriespeisung 54 des LED-Moduls 20 aus der Batterie 13 eingerichtet. The DC-DC converter 14 is set up for the battery supply 54 of the LED module 20 from the battery 13 .

[0060] Das Ladegerät 15 ist zum Laden der Batterie 13 und zur Speisung der internen Niederspannungsversorgung 11 während der Netzspeisung 51 des LED-Moduls 20 eingerichtet. The charger 15 is set up to charge the battery 13 and to feed the internal low-voltage supply 11 while the LED module 20 is being fed from the mains 51 .

[0061] Die Umschalteinrichtung 16 ist zur Umschaltung des LED-Moduls 20 von der Netzspeisung 51 auf die Batteriespeisung 54 in Abhängigkeit von einer Abweichung der Netzspannung von ihrer Nennspannung, welche einen vorgegebenen Schwellwert für die Abweichung übersteigt, eingerichtet. The switching device 16 is set up to switch the LED module 20 from the mains supply 51 to the battery supply 54 depending on a deviation of the mains voltage from its nominal voltage, which exceeds a predetermined threshold value for the deviation.

[0062] Die Trenneinrichtung 17 ist zur Netztrennung der Treibervorrichtung 10 von der Netzspannung in Abhängigkeit von der Abweichung der Netzspannung von ihrer Nennspannung, welche den vorgegebenen Schwellwert für die Abweichung übersteigt, eingerichtet. The separating device 17 is set up to separate the driver device 10 from the mains voltage depending on the deviation of the mains voltage from its nominal voltage, which exceeds the predetermined threshold value for the deviation.

[0063] Die Steuereinrichtung 18 ist dazu eingerichtet, die Netztrennung der Treibervorrichtung 10 und die Umschaltung des LED-Moduls 20 von der Netzspeisung 51 auf die Batteriespeisung 54 zu initiieren und zu koordinieren. The control device 18 is set up to initiate and coordinate the disconnection of the driver device 10 from the mains and the switching of the LED module 20 from the mains supply 51 to the battery supply 54 .

[0064] Die Treibervorrichtung 10 ist dazu eingerichtet, bei einem Übergang in einen Notlichtbetrieb die interne Niederspannungsversorgung 11 aufrecht zu erhalten und Energieeffizienzanforderungen an Notlicht-LED-Treibervorrichtungen 10 zu erfüllen. The driver device 10 is set up to maintain the internal low-voltage supply 11 during a transition to emergency lighting operation and to meet energy efficiency requirements for emergency lighting LED driver devices 10 .

[0065] Fig. 2 zeigt schematisch eine Beleuchtungseinrichtung 30 gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einer Notlicht-LED-Treibervorrichtung 10 gemäß Ausführungsbeispielen. 2 schematically shows a lighting device 30 according to an embodiment with an emergency light LED driver device 10 according to embodiments.

[0066] Neben der Notlicht-LED-Treibervorrichtung 10 umfasst die Beleuchtungseinrichtung 30 auch ein LED-Modul 20. Die Notlicht-LED-Treibervorrichtung 10 ist dazu eingerichtet, das LEDModul 20 in dem Normalbetrieb mit Netzspeisung 51 und in dem Notlichtbetrieb mit Batteriespeisung 54 zu betreiben. In addition to the emergency light LED driver device 10, the lighting device 30 also includes an LED module 20. The emergency light LED driver device 10 is set up to switch the LED module 20 in normal operation with mains power supply 51 and in emergency light operation with battery power supply 54 operate.

[0067] Fig. 3 und 4 zeigen schematisch ein zeitabhängiges Verhalten einer Notlicht-LED- Treibervorrichtung 10 gemäß Ausführungsbeispielen. 3 and 4 schematically show a time-dependent behavior of an emergency light LED driver device 10 according to exemplary embodiments.

[0068] Fig. 3 zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Netzspannung 40 zur Speisung der LED- Treibervorrichtung 10 gemäß Ausführungsbeispielen, während Fig. 4 zeitsynchron einen zeitlichen Verlauf einer Gate-Spannung 50 des Leistungsschalters des Gleichspannungswandlers 14 darstellt. 3 shows a line voltage 40 over time for feeding the LED driver device 10 according to exemplary embodiments, while FIG.

[0069] Fig. 3 zeigt zunächst, dass zu einem gewissen Zeitpunkt eine Abweichung 41 der Netzspannung 40 von ihrer Nennspannung erfolgt, welche bezüglich der Nennspannung den vorgegebenen Schwellwert von +10% übersteigt. 3 first shows that at a certain point in time there is a deviation 41 in the mains voltage 40 from its nominal voltage, which with regard to the nominal voltage exceeds the predetermined threshold value of +10%.

[0070] Fig. 4 zeigt anhand der Gate-Spannung 50 des Leistungsschalters des Gleichspannungswandlers 14 einen bis dahin inaktiven Gleichspannungswandler 14, da eine Netzspeisung 51 des LED-Moduls 20 und gleichzeitig eine Speisung der internen Niederspannungsversorgung 11 durch das Ladegerät 15 erfolgt. 4 uses the gate voltage 50 of the power switch of the DC-DC converter 14 to show a DC-DC converter 14 that has been inactive up to that point, since the LED module 20 is fed from the mains 51 and the internal low-voltage supply 11 is fed by the charger 15 at the same time.

[0071] Die Steuereinrichtung 18 ist dazu eingerichtet, anlässlich der schwellwertüberschreitenden Abweichung 41 der Netzspannung von ihrer Nennspannung die LED-Treiberschaltung wie folgt zu betreiben: The control device 18 is set up to operate the LED driver circuit as follows when the deviation 41 of the mains voltage from its nominal voltage exceeds the threshold value:

[0072] Zunächst wird die Netztrennung der Treibervorrichtung 10 initiiert. Dies beendet die Netzspeisung 51 des LED-Moduls 20 nicht abrupt, da sich eine in Energiespeichern des Wechselspannungswandlers 12 gespeicherte Energie entlädt. [0072] First, the disconnection from the mains of the driver device 10 is initiated. This does not end the mains supply 51 of the LED module 20 abruptly, since energy stored in energy stores of the AC voltage converter 12 is discharged.

[0073] Nach der Netztrennung wird die Zwischenspeisung 52 des Ladungspufferspeichers 11a der internen Niederspannungsversorgung 11 durch den Gleichspannungswandler 14 initiiert. Dies erfolgt in Abhängigkeit von der schwellwertüberschreitenden Abweichung 41 der Netzspannung von ihrer Nennspannung, mit für die Zwischenspeisung 52 vorgegebenen Werten für Schaltfrequenz und Tastgrad für den Leistungsschalter des Gleichspannungswandlers 14 und mit einer für die Zwischenspeisung 52 vorgegebenen Zeitdauer von mindestens 10 ms, bevorzugt 100ms. After disconnection from the mains, the intermediate supply 52 of the charge buffer memory 11a of the internal low-voltage supply 11 is initiated by the DC-DC converter 14. This takes place as a function of the deviation 41 of the mains voltage from its nominal voltage that exceeds the threshold value, with values for switching frequency and duty factor specified for the intermediate supply 52 for the power switch of the DC-DC converter 14 and with a period of at least 10 ms, preferably 100 ms, specified for the intermediate supply 52.

[0074] Nach der Zwischenspeisung 52 wird die Umschaltung des LED-Moduls 20 von der Netzspeisung 51 auf die Batteriespeisung 54 initiiert. Dies erfolgt in Abhängigkeit von der schwellwertüberschreitenden Abweichung 41 der Netzspannung von ihrer Nennspannung, mit einer Verzögerung 53 von mindestens 50 ms nach der Netztrennung um Spannungs- und/oder Stromspitzen am Ausgang der LED-Treibervorrichtung zu vermeiden, sowie von mindestens 5 ms, bevorzugt 10 ms, nach der Zwischenspeisung 52, um die Umschaltung unter Last zu vermeiden. After the intermediate supply 52, the switching of the LED module 20 from the mains supply 51 to the battery supply 54 is initiated. This takes place as a function of the deviation 41 of the mains voltage from its nominal voltage that exceeds the threshold value, with a delay 53 of at least 50 ms after disconnection from the mains in order to avoid voltage and/or current peaks at the output of the LED driver device, and of at least 5 ms, preferably 10 ms, after the intermediate supply 52, to avoid switching under load.

[0075] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 verstreichen nach der Netztrennung der Treibervorrichtung 10 die Zeitdauern der Zwischenspeisung 52 und der sicherheitsbedingten Verzögerung 53, bevor die Umschaltung des LED-Moduls 20 von der Netzspeisung 51 auf die Batteriespeisung 54 erfolgt. In the exemplary embodiment of FIG. 4, after the driver device 10 has been disconnected from the mains, the durations of the intermediate feed 52 and the safety-related delay 53 elapse before the LED module 20 is switched over from the mains feed 51 to the battery feed 54.

[0076] Nach der Umschaltung des LED-Moduls 20 von der Netzspeisung 51 auf die Batteriespeisung 54 erfolgt diese mit für den Notlichtbetrieb vorgegebenen Werten für Schaltfrequenz und Tastgrad für den Leistungsschalter des Gleichspannungswandlers 14 und mit einer für den Notlichtbetrieb vorgegebener Zeitdauer, bevor die LED-Treibervorrichtung 10 einen Ruhezustand 55 einnimmt. After switching the LED module 20 from the mains power supply 51 to the battery power supply 54, this takes place with the values for switching frequency and duty factor for the power switch of the DC/DC converter 14 specified for emergency lighting operation and with a period of time specified for emergency lighting operation before the LED Driver device 10 assumes an idle state 55.

Claims

Expectations

1. Emergency light LED driver device (10) for an LED module (20), comprising

an internal low voltage power supply (11) having a charge buffer memory (11a);

- An AC voltage converter (12) for mains supply (51) of the LED module (20) from a mains voltage;

- a rechargeable battery (13); and

- A DC-DC converter (14) for battery supply (54) of the LED module (20) from the battery (13); _

- Wherein the driver device (10) is set up to maintain the internal low-voltage supply (11) during a transition to emergency lighting operation; and

- wherein the driver device (10) is set up to meet energy efficiency requirements for emergency light LED driver devices (10).

2. Emergency light LED driver device (10) according to claim 1, further comprising - a charger (15) for charging the battery (13) and for feeding the internal low-voltage supply (11) during mains feeding (51) of the LED module (20 ); - Wherein the AC voltage converter (12) is also set up for mains supply (51) of the charger (15).

3. Emergency light LED driver device (10) according to claim 1 or claim 2, further comprising

- A switching device (16) for switching the LED module (20) from the mains storage

solution (51) to the battery supply (54) depending on a deviation in the mains

voltage from its nominal voltage, which exceeds a predetermined threshold;

- Wherein the internal low-voltage supply (11) is set up to feed the switching device (16).

4. Emergency light LED driver device (10) according to one of claims 1 -3, further comprising - a separator (17) for mains separation of the driver device (10) from the mains voltage depending on the deviation of the mains voltage from its nominal voltage, which is the specified exceeds threshold; - Wherein the internal low-voltage supply (11) is also set up to feed the separating device (17).

5. emergency light LED driver device (10) according to any one of claims 1 -4, further comprising - a control device (18), which is adapted to the mains separation of the driver device (10) and the switching of the LED module (20). to initiate and coordinate the mains supply (51) to the battery supply (54); - Wherein the internal low-voltage supply (11) is also set up to feed the control device (18).

6. emergency light LED driver device (10) according to claim 5,

- wherein the control device (18) is set up to disconnect the driver device (10) from the mains and switch the LED module (20) from the mains supply (51) to the battery supply (54) after the mains voltage deviates from its nominal voltage, which exceeds a predetermined threshold.

7. emergency light LED driver device (10) according to claim 5 or claim 6, - wherein the control device (18) is adapted to switch the LED module (20) from the mains supply (51) to the battery supply (54). to initiate a delay (53) of at least 50 ms after the mains disconnection of the driver device (10).

8. emergency light LED driver device (10) according to any one of claims 5-7, - wherein the control device (18) is adapted to after the mains disconnection of the driver device (10) and before switching the LED module (20) from the Mains supply (51) to the battery supply (54) to initiate an intermediate supply (52) of the charge buffer memory (11a) of the internal low-voltage supply (11) by the DC-DC converter (14).

9. emergency light LED driver device (10) according to claim 8,

- wherein the control device (18) is set up to switch the LED module (20) from the mains supply (51) to the battery supply (54) with a delay (53) of at least 10 ms after the intermediate supply (52) of the charge buffer memory (11a) to initiate the internal low-voltage supply (11).

10. Lighting device (30), comprising - an emergency light LED driver device (10) according to any one of claims 1- 9; and - an LED module (20).

2 sheets of drawings