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"Appareils adaptés à un bus, en particulier des variateurs, des transformateurs électroniques ou des interrupteurs branchés en amont"
L'invention concerne des appareils adaptés à un bus, en particulier des variateurs, des transformateurs électroniques ou des interrupteurs branchés en amont, qui sont utilisés pour contrôler l'intensité de lampes, conformément au préambule de la revendication 1.
Les bâtiments sont aujourd'hui équipés de différents systèmes de bus qui rendent possible un contrôle commode des lampes.
Des données qui peuvent changer l'état du moyen lumineux sont transmises par les lignes des systèmes de bus. Peuvent être cités aujourd'hui comme systèmes de bus, par exemp ! e : Europaïscher Intallationsbus (EIB), Local Area Network (LAN), Feldbus, Interbus S, European Home System (EHS).
Aujourd'hui, les lampes sont raccordées par des relais adaptés à un bus ou par des variateurs qui en règle générale ne sont pas intégrés dans les lampes. Ces relais adaptés à un bus ou variateurs sont appelés des acteurs et représentent la connexion avec le système de bus utilisé Les lampes ont les étages de puissance les plus divers et, par conséquent, les puissances les plus diverses existent aussi pour les acteurs. Les fabricants qui produisent des appareils pour les différents systèmes de bus doivent donc produire des cartes de circuits imprimés équipées qui soutiennent toutes les combinaisons de puissance et de systèmes de bus. Pour 5 étages de puissances et 5 systèmes de bus, il faut mettre au point, produire et stocker 25 appareils avec les cartes de circuits imprimés y afférentes.
Ce nombre élevé de cartes de circuits imprimés entraîne des frais considérables de mise au point et de fabrication, notamment pour les appareils qui sont vendus en petite quantité. Une réduction des cartes de circuits imprimés est aujourd'hui obtenue en mettant au point des cartes de circuits imprimés ou des blocs séparables Le coupleur de bus qui est utilisé comme bloc de même
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nature dans plusieurs appareils est connu de la technique des systèmes pour bâtiments, la EIBA. Il existe ici deux types de coupleur de bus qui peuvent être raccordés à un système de bus à deux fils (Twisted Pair) et à un système de transfert par réseau (Powerline). Les cartes de circuits imprimés desdits modules d'application sont raccordées par une interface d'application (Ast) aux coupleurs de bus.
Ces modules d'application peuvent aussi être des composants de puissance de transformateurs électroniques ou d'interrupteurs branchés en amont. Le souhait est de plus en plus souvent émis que ces transformateurs électroniques ou interrupteurs branchés en amont envoient aussi des données de fonctionnement. Citons comme données de fonctionnement : court-circuit de la lampe, fonctionnement en mode non opératoire de l'appareil, surcharge de l'appareil, nombre de connexions, durée de fonctionnement.
L'interface d'application de l'EIBA présente toutefois l'inconvénient d'être d'une construction très complexe et de nécessiter l'introduction de microprocesseurs supplémentaires dans l'élément de puissance pour transmettre les données de fonctionnement des variateurs, interrupteurs électroniques branchés en amont ou transformateurs électroniques afin de soutenir l'interface d'application.
Un deuxième inconvénient réside dans le fait que les coupleurs de bus de l'EIBA ont un microprocesseur avec un espace de mémoire limité si bien que pour les fonctions de commande des variateurs, transformateurs électroniques ou interrupteurs branchés en amont, le microprocesseur supplémentaire mentionné est également nécessaire.
Les deux inconvénients cités conduisent à une construction coûteuse et volumineuse des variateurs, transformateurs électroniques ou interrupteurs branchés en amont.
Si l'on souhaite maintenant utiliser aussi les éléments de puissance coûteux pour d'autres systèmes de bus, l'interface
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d'application tout aussi coûteuse doit être soutenue par le coupleur de l'autre système de bus. De ce fait, les variateurs, transformateurs électroniques et interrupteurs branchés en amont des autres systèmes de bus deviennent aussi très coûteux.
Vu le problème, l'invention a pour but de développer des appareils adaptés à un bus pour différents systèmes de bus, qui peuvent être construits avec un nombre total réduit de cartes de circuits imprimés équipées, reliés ensemble par une simple interface, chaque appareil ne requérant qu'un microcontrôleur pour le contrôle des étages de puissance et la connexion au système de bus.
Ce problème est résolu conformément à l'invention par les éléments de la partie caractérisée de la revendication principale, et des modes de réalisation préférentielles de l'invention sont décrits dans les sous-revendications Selon l'invention, les appareils adaptés à un bus sont des variateurs, des transformateurs électroniques ou des interrupteurs branchés en amont qui sont utilisés pour contrôler l'intensité de lampes.
L'invention sera maintenant expliquée et décrite plus en détail sur la base des exemples de réalisation en tenant compte des dessins annexés.
La figure 1 montre le montage principal d'appareils avec des cartes de circuits imprimés séparables, la figure 2 montre la combinaison de cartes de circuits imprimés de puissance avec des plaques de circuits imprimés de bus, la figure 3 montre les schémas de connexion d'appareils à l'état assemblé.
Un appareil adapté à un bus qui peut être un variateur, un transformateur électronique ou un interrupteur branché en amont est représenté sur la figure 1. Comme on peut le voir sur la figure 1, un tel appareil adapté à un bus est constitué de deux parties de base, à savoir une carte de circuits Imprimés de puissance 1 et une carte de circuits
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imprimés de bus 2 qui sont accouplées l'une avec l'autre par un moyen de connexion 7. A cet effet, la carte de circuits imprimés de puissance 1 dispose d'éléments de connexion 5 et la carte de circuits imprimés de bus 2 d'éléments de connexion 6 qui peuvent accueillir le moyen de connexion 7. La borne de raccordement pour un consommateur 24 est désignée par la référence 3 sur la carte de circuits imprimés de puissance 1.
La carte de circuits imprimés de bus 2 a une borne de raccordement 4 pour le raccordement à un système de bus. Sur la base de la figure 2, on peut se rendre compte que les cartes de circuits imprimés de puissance 8,9, 10,11 et 12 sont réalisées de manière différente en termes de taille de la carte de circuits imprimés de puissance qui est désignée par la référence 1 sur la figure 1 pour réaliser des étages de puissance différents. Pour les transformateurs électroniques, les étages de puissance par exemple de 20W, 35W, 50W, 70W, 105W, etc., sont habituels.
La carte de circuits imprimés de bus 13 d'un système de bus, par exemple EIB avec transfert par l'intermédiaire de deux fils, peut être amenée par l'élément de connexion 6 et avec l'élément de connexion 7 sur l'élément de connexion 5 d'une carte de circuits imprimés de puissance 8 ou d'une carte de circuits imprimés de puissance 9 ou 10 ou 11 ou 12 Conformément à l'invention, la carte de circuits imprimés de bus 13 est dans ce cas déjà conçue de telle manière que son microcontrôleur 22 peut contrôler sans problème ces différentes puissances et est aussi en mesure de traiter les données de fonctionnement des différentes cartes de circuits imprimés de puissance 8 à 12. Le même principe s'applique aux étages de puissance qui ne sont pas mentionnés de manière explicite ici.
Il faut encore mentionner que la carte de circuits imprimés de bus désignée par la référence 2 sur la figure 1 est représentée à titre représentatif pour les formes de réalisation des cartes de circuits imprimés de bus 13 à 17. Les cartes de circuits imprimés de bus 14, 15, 16 et 17 qui sont encore représentées peuvent aussi soutenir, par
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exemple, des systèmes de bus du Europaïscher Installationsbus EIB avec transfert lié au réseau ou un Local Area Network (LAN), un Interbus S ou un Electronic Home System (EHS).
On se rend compte aussi par la figure 2 que cinq étages de puissances différents sur cinq cartes de circuits imprimés de puissance 8 à 12 différentes peuvent être contrôlées avec une carte de circuits imprimés de bus, par exemple 13, et avec un système de bus au choix, par exemple du type mentionné précédemment. Ces cartes de circuits imprimés de puissance 8 à 12 avec des étages de puissance différents conviennent par conséquent pour être reliées respectivement avec une des cartes de circuits imprimés de bus 14 à 17, celles-ci pouvant être équipées avec les systèmes de bus mentionnés.
L'exemple de réalisation montre que pour 25 variateurs adaptés à un bus et ayant chacun une puissance différente et des systèmes de bus différents, dix cartes de circuits imprimés seulement sont nécessaires, lesquelles consistent en cartes de circuits imprimés de puissance et en carte de circuits imprimés de bus pouvant être accouplées Cette solution est aussi réalisable pour être utilisée avec des transformateurs électroniques ou des interrupteurs branchés en amont.
Le montage d'un appareil adapté à un bus avec la carte de circuits imprimés de puissance 8 et la carte de circuits Imprimés de bus 13 est représenté sur la figure 3 avec ses schémas de connexion La tension du réseau est raccordée à l'appareil par les bornes de raccordement 18. Le système de bus est raccordé à l'appareil par les bornes de raccordement 4 et le consommateur 24 l'est par la borne de raccordement 3. Une alimentation en courant 20 fournit la tension d'alimentation pour le contrôle de puissance 19, l'adaptation d'interface 25, l'adaptation d'interface 21, le microcontrôleur 22 et l'adaptation de bus 23. Dans le contrôle de puissance 19 peuvent être insérés un relais, un triac, un transistor ou d'autres éléments de construction électromécaniques ou électroniques.
De plus, une séparation galvanique
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peut être placée ici, laquelle sépare de façon fiable du réseau une tension avec laquelle le consommateur peut entrer en contact. Cela est notamment nécessaire pour des lampes halogènes à basse tension. Le microcontrôleur 22 reçoit L'information du bus pour le contrôle du consommateur par l'adaptation de bus 23. L'adaptation de bus 23 convertit les signaux électriques du système de bus en signaux que le microcontrôleur 22 peut continuer à traiter. Dans l'adaptation de bus 23, il peut aussi y avoir une séparation galvanique qui sépare de manière fiable le système de bus de la tension du réseau, étant donné que certains systèmes de bus sont conçus comme système à basse tension de protection.
Pour certains systèmes de bus, des ASIC (Application Specific Integrated Circuits) sont aussi placés dans l'adaptation de bus 23. L'information du bus est traitée dans le microcontrôleur 22 de telle manière que le contrôle de puissance 19 reçoit les données de contrôle par les adaptations d'interface 25 et 21. Les données de contrôle peuvent être par exemple EN service, HORS service, degré d'intensité, qui sont convertis en une représentation numérique ou analogique dans les adaptations d'interface 25,21.
Le contrôle de puissance peut donner ses données d'état comme, par exemple, court-circuit, surcharge, fonctionnement en mode non opératoire ou réchauffement, au microcontrôleur 22 par les adaptations d'interface 25 et 21. Le microcontrôleur 22 reformate ces données d'état de telle manière qu'il puisse envoyer celles-ci comme télégramme de bus au système de bus par l'adaptation de bus 23. Le microcontrôleur 22 peut aussi relever des données déduites des données d'état et les envoyer au système de bus. Des données déduites de ce type peuvent être, par exemple, la durée de fonctionnement, la fréquence de mise en service. Tant les procédures logiques pour la communication du bus que la préparation des signaux de contrôle pour le contrôle de puissance 19 sont casées dans le microcontrôleur 22.
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Liste des numéros de référence -Carte de circuits imprimés de puissance 2-Carte de circuits imprimés de bus 3-Borne de raccordement, consommateur 4-Borne de raccordement, système de bus 5 - Élément de connexion 6 - Élément de connexion 7-Moyen de connexion 8-Carte de circuits imprimés de puissance 9-Carte de circuits imprimés de puissance 10-Carte de circuits imprimés de puissance 11-Carte de circuits imprimés de puissance 12-Carte de circuits imprimés de puissance 13-Carte de circuits imprimés de bus 14-Carte de circuits imprimés de bus 15-Carte de circuits imprimés de bus 16-Carte de circuits imprimés de bus 17-Carte de circuits imprimés de bus 18-Borne de raccordement,
tension du réseau 19-Contrôle de puissance 20 - Alimentation en courant 21-Adaptation d'interface 22 - Microcontrôleur 23-Adaptation de bus 24-Consommateur 25-Adaptation d'interface
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"Devices suitable for a bus, in particular drives, electronic transformers or switches connected upstream"
The invention relates to devices suitable for a bus, in particular dimmers, electronic transformers or switches connected upstream, which are used to control the intensity of lamps, in accordance with the preamble of claim 1.
Buildings are now equipped with various bus systems which make it possible to conveniently control the lamps.
Data which can change the state of the light medium is transmitted by the lines of the bus systems. Can be mentioned today as bus systems, for example! e: Europaïscher Intallationsbus (EIB), Local Area Network (LAN), Feldbus, Interbus S, European Home System (EHS).
Today, the lamps are connected by relays suitable for a bus or by dimmers which, as a rule, are not integrated in the lamps. These relays suitable for a bus or dimmers are called actors and represent the connection with the bus system used. The lamps have the most diverse power stages and, therefore, the most diverse powers also exist for actors. Manufacturers who produce devices for different bus systems must therefore produce equipped printed circuit boards that support all combinations of power and bus systems. For 5 power stages and 5 bus systems, it is necessary to develop, produce and store 25 devices with the related printed circuit boards.
This high number of printed circuit boards leads to considerable development and manufacturing costs, especially for devices which are sold in small quantities. A reduction in printed circuit boards is obtained today by developing printed circuit boards or separable blocks. The bus coupler which is used as the same block
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nature in several devices is known from the technique of building systems, the EIBA. There are two types of bus coupler here which can be connected to a two-wire bus system (Twisted Pair) and a network transfer system (Powerline). The printed circuit boards of said application modules are connected by an application interface (Ast) to the bus couplers.
These application modules can also be power components of electronic transformers or switches connected upstream. It is more and more often expressed the wish that these electronic transformers or switches connected upstream also send operating data. The operating data include: short-circuit of the lamp, operation of the device in non-operating mode, overload of the device, number of connections, operating time.
The EIBA application interface however has the drawback of being of a very complex construction and of requiring the introduction of additional microprocessors in the power element to transmit the operating data of the variators, electronic switches. connected upstream or electronic transformers to support the application interface.
A second drawback lies in the fact that the EIBA bus couplers have a microprocessor with a limited memory space so that for the control functions of inverters, electronic transformers or switches connected upstream, the additional microprocessor mentioned is also necessary.
The two disadvantages mentioned lead to an expensive and bulky construction of the variators, electronic transformers or switches connected upstream.
If you now want to use expensive power elements for other bus systems as well, the interface
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equally expensive application must be supported by the coupler of the other bus system. As a result, drives, electronic transformers and switches connected upstream of other bus systems also become very expensive.
In view of the problem, the object of the invention is to develop devices suitable for a bus for different bus systems, which can be constructed with a reduced total number of equipped printed circuit boards, connected together by a simple interface, each device does not requiring only a microcontroller for controlling the power stages and connection to the bus system.
This problem is solved in accordance with the invention by the elements of the characterized part of the main claim, and preferred embodiments of the invention are described in the subclaims. According to the invention, the devices suitable for a bus are dimmers, electronic transformers or switches connected upstream which are used to control the intensity of lamps.
The invention will now be explained and described in more detail on the basis of the exemplary embodiments, taking account of the appended drawings.
Figure 1 shows the main assembly of devices with separable printed circuit boards, Figure 2 shows the combination of power printed circuit boards with bus printed circuit boards, Figure 3 shows the connection diagrams of devices in assembled state.
A device suitable for a bus which can be a variator, an electronic transformer or a switch connected upstream is shown in FIG. 1. As can be seen in FIG. 1, such a device suitable for a bus consists of two parts basic, namely a printed circuit board of power 1 and a circuit board
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bus printed circuit boards 2 which are coupled to each other by a connection means 7. For this purpose, the power printed circuit board 1 has connection elements 5 and the bus printed circuit board 2 d 'connection elements 6 which can accommodate the connection means 7. The connection terminal for a consumer 24 is designated by the reference 3 on the power printed circuit board 1.
The bus printed circuit board 2 has a connection terminal 4 for connection to a bus system. Based on Figure 2, it can be seen that the power printed circuit boards 8, 9, 10, 11 and 12 are made differently in terms of the size of the power printed circuit board which is designated by the reference 1 in FIG. 1 to produce different power stages. For electronic transformers, the power stages, for example 20W, 35W, 50W, 70W, 105W, etc., are usual.
The bus printed circuit board 13 of a bus system, for example EIB with transfer via two wires, can be brought by the connection element 6 and with the connection element 7 on the element connection 5 of a power printed circuit board 8 or a power printed circuit board 9 or 10 or 11 or 12 In accordance with the invention, the bus printed circuit board 13 is in this case already designed in such a way that its microcontroller 22 can easily control these different powers and is also able to process the operating data of the different power printed circuit boards 8 to 12. The same principle applies to power stages which are not not explicitly mentioned here.
It should also be mentioned that the bus printed circuit board designated by the reference 2 in FIG. 1 is shown by way of illustration for the embodiments of the bus printed circuit boards 13 to 17. The bus printed circuit boards 14 , 15, 16 and 17 which are still represented can also support, by
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bus systems from the Europaïscher Installationsbus EIB with network-linked transfer or a Local Area Network (LAN), an Interbus S or an Electronic Home System (EHS).
We also realize from FIG. 2 that five stages of different powers on five printed circuit boards of power 8 to 12 different can be controlled with a bus printed circuit board, for example 13, and with a bus system at choice, for example of the type mentioned above. These power printed circuit boards 8 to 12 with different power stages are therefore suitable for being connected respectively with one of the bus printed circuit boards 14 to 17, these being able to be equipped with the bus systems mentioned.
The exemplary embodiment shows that for 25 variators adapted to a bus and each having a different power and different bus systems, only ten printed circuit boards are necessary, which consist of power printed circuit boards and in circuit board bus printouts that can be coupled This solution is also feasible for use with electronic transformers or switches connected upstream.
The assembly of a device suitable for a bus with the power printed circuit board 8 and the bus printed circuit board 13 is shown in FIG. 3 with its connection diagrams The network voltage is connected to the device by the connection terminals 18. The bus system is connected to the device by the connection terminals 4 and the consumer 24 is by the connection terminal 3. A current supply 20 supplies the supply voltage for control 19, the interface adaptation 25, the interface adaptation 21, the microcontroller 22 and the bus adaptation 23. In the power control 19 can be inserted a relay, a triac, a transistor or other electromechanical or electronic construction elements.
In addition, a galvanic separation
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can be placed here, which reliably separates from the network a voltage with which the consumer can come into contact. This is especially necessary for low voltage halogen lamps. The microcontroller 22 receives the bus information for consumer control by the bus adaptation 23. The bus adaptation 23 converts the electrical signals of the bus system into signals that the microcontroller 22 can continue to process. In the bus adaptation 23, there can also be a galvanic separation which reliably separates the bus system from the mains voltage, since some bus systems are designed as a low-voltage protection system.
For some bus systems, ASICs (Application Specific Integrated Circuits) are also placed in the bus adaptation 23. The bus information is processed in the microcontroller 22 so that the power control 19 receives the control data by the interface adaptations 25 and 21. The control data can be, for example, ON service, OFF service, degree of intensity, which are converted into a digital or analog representation in the interface adaptations 25, 21.
The power control can give its status data such as, for example, short circuit, overload, operation in non-operating mode or warming up, to the microcontroller 22 by the interface adaptations 25 and 21. The microcontroller 22 reformats these data d state in such a way that it can send these as bus telegram to the bus system by the bus adaptation 23. The microcontroller 22 can also take data deduced from the state data and send them to the bus system . Deduced data of this type can be, for example, the operating time, the frequency of commissioning. Both the logical procedures for bus communication and the preparation of the control signals for power control 19 are provided in the microcontroller 22.
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List of reference numbers -Power printed circuit board 2-Bus printed circuit board 3-Connection terminal, consumer 4-Connection terminal, bus system 5 - Connection element 6 - Connection element 7-Means of connection 8-Power printed circuit board 9-Power printed circuit board 10-Power printed circuit board 11-Power printed circuit board 12-Power printed circuit board 13-Bus printed circuit board 14 -Bus printed circuit board 15-Bus printed circuit board 16-Bus printed circuit board 17-Bus printed circuit board 18-Connection terminal,
network voltage 19-Power control 20-Current supply 21-Interface adaptation 22-Microcontroller 23-Bus adaptation 24-Consumer 25-Interface adaptation