CH712390A2

CH712390A2 - Light system with control by the operating device by means of pulse width modulation.

Info

Publication number: CH712390A2
Application number: CH00544/16A
Authority: CH
Inventors: Alfredo Deomenico Moroni Stampa Andrea; Ung Jhunliam; Christen Beat
Original assignee: Alteme Licht Ag
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2017-10-31

Abstract

Die speicherprogrammierbare Steuerung des erfindungsgemässen Leuchtensystems dient für mindestens zwei Leuchtmittel/LED-Ketten (11, 12), sodass diese asynchron ansteuerbar bzw. regulierbar sind. So werden anhand der Ansteuerung des Betriebsgeräts (2) in Abhängigkeit von dessen sekundärem PWM-Signal (6) die verschiedenen LED-Ketten (11,12) spezifisch asynchron gesteuert bzw. mittels PWM-Signal (13) der speicherprogrammierbaren Steuereinheit (Controlling Unit) (8) gedimmt. Somit hat die Verwendung verschiedenfarbiger LED-Ketten beim Dimmen des Betriebsgeräts (2) eine Reduktion der Lichtintensität des LED-Moduls (3) und zugleich eine Farbverschiebung des Lichts zur Folge.The programmable logic controller of the inventive lighting system is used for at least two light sources / LED chains (11, 12), so that they can be controlled asynchronously or regulated. Thus, the various LED chains (11, 12) are controlled specifically asynchronously by means of the activation of the operating device (2) as a function of the secondary PWM signal (6) or by the PWM signal (13) of the programmable logic controller (Controlling Unit). (8) dimmed. Thus, the use of different colored LED chains when dimming the operating device (2) has a reduction of the light intensity of the LED module (3) and at the same time a color shift of the light result.

Description

Beschreibung [0001] Diese Erfindung betrifft ein Leuchtensystem mit einer besonderen Steuerung durch das zugehörige Betriebsgerätes mittels einer Pulsweiten-Modulation, sodass wenigstens zwei oder mehrere LED-Ketten bzw. Kanäle asynchron ansteuerbar sind, sodass mit deren Farbveränderungen Lichter verschiedener «Wärme» erzeugt werden können.Description: This invention relates to a lighting system with a special control by the associated operating device by means of a pulse width modulation, so that at least two or more LED chains or channels are controlled asynchronously, so that with their color changes lights of different "heat" can be generated ,

[0002] Herkömmliche Leuchtmittel, etwa Glühbirnen oder Halogen-Lampen, verändern mit abnehmender Leistungszufuhr ihren Farbton, leuchten dann also nicht bloss weniger intensiv, sondern ihr Licht wird auch «wärmer», das heisst die Lichtfarbe verändert sich. Damit sind sie geeignet, auch atmosphärisch einen Einfluss auf den beleuchteten Raum auszuüben. Moderne Leuchtmittel, nämlich LED’s, welche die elektrische Energie zwar effektiver in Licht umwandeln als herkömmliche Leuchtmittel, verändern mit abnehmender Leistungszufuhr jedoch bloss ihre Lichtintensität, nicht aber die Lichtfarbe. Oftmals werden Leuchten mit mehreren LED-Ketten oder Leuchtmittelkanälen pauschal und gleichmässig mit Leistung versorgt oder gedimmt, was dann einfach eine Veränderung der Lichtintensität bewirkt. Allerdings wäre es wünschbar, mit ein und demselben Leuchtensystem auf LED-Basis einerseits gezielt für helles, scharfes Licht zu sorgen, also für ein Licht, das gezielt eine Arbeitsfläche bestrahlt, oder einen Arbeitsplatz erhellt oder einen sonstigen normalen Raum wie etwa ein Wohnzimmer, und gleichzeitig ein Licht zu bieten, weiches für die allgemeine Raumerhellung und vor allem zur Schaffung von Atmosphäre sorgen soll. Dafür kann ein farbiges Licht oder mindestens ein wärmeres Licht eingesetzt werden, als es für die reine, klare Erhellung eines Arbeitsplatzes eingesetzt wird.Conventional bulbs, such as light bulbs or halogen lamps, change their color with decreasing power supply, then shine not only less intense, but their light is also "warmer", that is, the light color changes. This makes them suitable for exerting atmospheric influence on the illuminated space. Modern light sources, namely LEDs, which convert electrical energy into light more effectively than conventional light sources, however, change their light intensity with decreasing power supply, but not the light color. Often, luminaires with multiple LED chains or lighting channels are supplied with a flat and even power or dimmed, which then simply causes a change in the light intensity. However, it would be desirable, with one and the same lighting system based on LEDs on the one hand specifically to provide bright, sharp light, so for a light that specifically irradiates a work surface, or illuminates a workplace or other normal space such as a living room, and at the same time to provide a light which is intended to provide general illumination of the room and above all to create an atmosphere. For this, a colored light or at least a warmer light can be used than it is used for the pure, clear illumination of a workplace.

[0003] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Leuchtensystem zu schaffen, welches beide Aufgaben löst und als Gesamtlösung eine helles Beleuchten eines Arbeitsplatzes oder Raumes einerseits und andererseits auch die Schaffung einer angenehmen Lichtatmosphäre bietet.The object of the present invention is therefore to provide a lighting system that solves both tasks and as a total solution provides a bright lighting a workplace or room on the one hand and on the other hand, the creation of a pleasant lighting atmosphere.

[0004] Diese Aufgabe wird gelöst von einem Leuchtensystem mit mindestens zwei Leuchtmitteln/LED-Ketten und einem Betriebsgerät mit speicherprogrammierbarer Steuerung, mittels welcher durch eine Dimmung des Betriebsgeräts dessen bereitgestellte sekundäre Leistung auf ein oder mehrere LED-Ketten bzw. Kanäle mittels eines Pulsweiten-Modulations-Signals asynchron in Abhängigkeit zum detektierten PWM-Signal bzw. der bereitgestellten sekundären Leistung ansteuerbar und nach einer programmierbaren Dimmkurve regulierbar ist und somit asynchron aufteilbar und abmischbar ist.This object is achieved by a lighting system with at least two lamps / LED chains and an operating device with programmable logic controller, by means of which by a dimming of the operating device whose provided secondary power to one or more LED chains or channels by means of a pulse width Asynchronous modulation signal as a function of the detected PWM signal or the secondary power provided and controllable according to a programmable dimming curve is adjustable and thus asynchronously divisible and can be mixed.

[0005] In den Zeichnungen wird ein solches Leuchtensystem in einer beispielsweisen Ausführung vorgestellt und in der nachfolgenden Beschreibung anhand dieser Zeichnungen beschrieben und seine Funktionsweise wird erklärt.In the drawings, such a lighting system is presented in an exemplary embodiment and described in the following description with reference to these drawings and its operation is explained.

Es zeigt [0006]It shows [0006]

Fig. 1: Die Hauptbestandteile des Leuchtensystems;Fig. 1: The main components of the lighting system;

Fig. 2: Ein Schema der Hauptbestandteile des Leuchtensystems und dessen integrierter speicherprogrammierbaren Steuerung;Fig. 2: A schematic of the main components of the lighting system and its integrated programmable logic controller;

Fig. 3: Ein Schema, das die Hauptbestandteile des LED-Moduls darstellt.Fig. 3: A diagram illustrating the main components of the LED module.

[0007] In Fig. 1 sind alle Hauptbestandteile des vorliegenden Leuchtensystems dargestellt, nämlich eine Haupt-AC Stromversorgung 1, das zugehörige Stromanschlusskabel 5, welches zu einem dimmbaren Betriebsgerät 2 führt. Von diesem Weg führt ein sekundärer DC Stromanschluss 6, welcher eine Gleichspannung mit überlagerter Pulsweiten-Modulation abgibt. Diese führt an die Klemmen 7 der DC-Anschlüsse eines angeschlossenen LED-Moduls 3 mit seinem zugehörigen Kühlkörper 14. Jenseits des LED-Moduls 3 befindet sich eine Optik 15 zum Abstrahlen von Arbeitslicht. Alle Komponenten können in einer Leuchtensystem-Einheit 16 untergebracht sein, das heisst das Betriebsgerät 2 wie auch die eigentlichen Leuchten, zum Beispiel wenn die Leuchtensystem-Einheit 16 als frei stehende Stehlampe ausgeführt ist. Wird sie hingegen in eine Decke oder Wand verbaut, so können die Bestandteile getrennt ausgeführt sein, um das Betriebsgerät in der Decke oder Wand hinter den eigentlichen Leuchten zu kaschieren.In Fig. 1, all the main components of the present lighting system are shown, namely a main AC power supply 1, the associated power supply cable 5, which leads to a dimmable operating device 2. From this path leads a secondary DC power connector 6, which outputs a DC voltage with superimposed pulse width modulation. This leads to the terminals 7 of the DC terminals of a connected LED module 3 with its associated heat sink 14. Beyond the LED module 3 is an optical system 15 for emitting work light. All components can be housed in a lighting system unit 16, that is, the operating device 2 as well as the actual lights, for example, when the lighting system unit 16 is designed as a free-standing floor lamp. If, on the other hand, it is installed in a ceiling or wall, the components can be designed separately in order to conceal the operating device in the ceiling or wall behind the actual luminaires.

[0008] In Fig. 2 erkennt man ein Schema der Hauptbestandteile des Leuchtensystems bzw. der Leuchte mit der zugehörigen speicherprogrammierbaren Steuerung. Das von der Stromversorgung mit Wechselstrom (AC) gespeiste Betriebsgerät 2 versorgt das LED-Modul 3 mit Gleichstrom (DC) und dimmt das LED-Modul 3 mittels einer Pulsweitenmodulation (PWM-Dimmung) 13. Das LED-Modul 3 besteht aus mindestens zwei verschieden farbigen LED-Ketten 11, 12 und deren Regelelektronik 9, 10, die das Erzeugen der Pulsweitenmodulation und die Abgabe der entsprechenden Signale 13 an die LED-Ketten 11,12 übernehmen. Die Speicherprogrammierbare Steuereinheit (SPS, als Controlling Unit) 8 des LED-Moduls 3 detektiert laufend das vom Betriebsgerät 2 erzeugte sekundäre PWM-Signal 6, um den aktuellen Dimm-zustands des Betriebsgerät 2 zu ermitteln. Anhand des detektierten Dimmzustand wird die vom Betriebsgerät 2 bereitgestellte Leistung spezifisch auf ein oder mehrere LED-Kanäle 11,12 aufgeteilt. Die Abmischung bzw. das Verhältnis der Leistungsverteilung auf die einzelnen Kanäle erfolgt anhand der in der speicherprogrammierbaren Steuereinheit (SPS) 8 hinterlegten Dimmkurve, welche die Regelelektronik 9,10 steuert und mittels Controlling PWM-Signal 13 in der Lage ist, mehrere LED-Kanäle gleichzeitig zu regeln. Durch die Verwendung von verschiedenfarbigen LED-Kanälen 11,12 kann somit nicht nur die Lichtintensität, sondern auch die gemischte Lichtfarbe spezifisch abgemischt werden. So kann zum Beispiel die Lichtfarbe vom Bereich 2700K-4000K herunter in den Bereich von 1500K-1800K verändert werden, wobei KIn Fig. 2 shows a diagram of the main components of the light system or the lamp with the associated programmable logic controller. The supplied by the power supply with AC (AC) operating device 2 supplies the LED module 3 with DC (DC) and dimming the LED module 3 by means of a pulse width modulation (PWM dimming) 13. The LED module 3 consists of at least two different colored LED chains 11, 12 and their control electronics 9, 10, which take over the generation of the pulse width modulation and the output of the corresponding signals 13 to the LED chains 11,12. The programmable logic controller (PLC, as controlling unit) 8 of the LED module 3 continuously detects the secondary PWM signal 6 generated by the operating device 2 in order to determine the current dimming state of the operating device 2. On the basis of the detected dimming state, the power provided by the operating device 2 is divided specifically into one or more LED channels 11, 12. The blending or the ratio of the power distribution to the individual channels is based on the stored in the programmable logic controller (PLC) 8 dimming curve, which controls the control electronics 9,10 and by means of controlling PWM signal 13 is capable of multiple LED channels simultaneously to regulate. By using different colored LED channels 11,12 thus not only the light intensity, but also the mixed light color can be specifically mixed. For example, the light color can be changed from the 2700K-4000K range to the 1500K-1800K range, where K

Claims

as a measure of the «light heat» is used. In other embodiments, other ranges of light heat can be realized. Overall, this controller realizes a Post Driver Multiple Regulation. Fig. 3 shows a diagram which describes the main components of the LED module. From the left you can see the AC power supply 1, then the power cable 5 for the operating device 2. From this go the secondary power connectors 6 to the terminals 7 for the DC power supply of each connected LED module 3. This has holes 4 for a full fitting mounting on a heat sink. A programmable logic controller (PLC) 8 sits on the LED module 3. The first LED chain includes its own control electronics 9, as any other also. The control electronics 10 stands here for the X-th LED chain. Such a lighting system can be with not two, but with a variety of LED modules converters that are each individually controlled by pulse width modulation, so that a whole range of light colors or "light heating" is formed. Digit List [0011] 1 MAINS - Power Supply AC 2 DRIVER - Dimmable Operating Device 3 LED Module 4 Holes for LED Module Mounting on Heatsink 5 Primary Power Connector AC 6 Secondary Power Connector DC PWM Signal 7 Terminals for DC Powering the LED Module 8 Programmable Logic Controller PLC (Controlling Unit) 9 LED CHAIN (LED chain) 1, control electronics 10 LED CHAIN (LED chain) X, control electronics 11 LED CHAIN (LED chain) 1 12 LED CHAIN (LED chain) X 13 PWM Controlling 14 HEATSINK, heat sink 15 OPTIC, optics 16 Light system (luminaires + control gear) Claims

1. Lighting system (16) with at least two light sources / LED chains (11,12) and an operating device (2) with programmable logic controller, by means of which by a dimming of the operating device (2) its provided secondary power to one or more LED chains (11, 12) or channels by means of a pulse width modulation signal (13) asynchronously in response to the detected PWM signal or the secondary power provided controllable and adjustable according to a programmable dimming curve and thus asynchronously divisible and can be mixed.

2. Lighting system (16) according to claim 1, characterized in that a plurality of LED chains (11, 12) or channels by means of a pulse width modulation signal (13) asynchronously in response to the detected PWM signal or the provided secondary power can be controlled and regulated by a programmable dimming curve and thus asynchronously be split and mixed.

3. lighting system (16) according to any one of the preceding claims, characterized in that the LED chains (11, 12) are each equipped with two different light colors, so that when mixing the provided power to the various LED chains (11,12) the light intensity and at the same time the resulting mixed light color is changeable.

4. lighting system (16) according to one of the preceding claims, characterized indicates that when dimming down the operating device (2) the light intensity of the LED module (3) is reducible and at the same time the light color in a range between a «cold» light and a « warm »light is infinitely variable.

5. lighting system (16) according to one of the preceding claims, characterized in that when dimming down the operating device (2) the light intensity of the LED module (3) is reducible and at the same time the light color from the range 2700K-4000K down in the range of 1500K- 1800K is displaceable.