CN101984780A - 用于发光器件的操作装置和照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于发光器件(2)尤其是低压气体放电灯的操作装置(1)。该操作装置(1)包括控制给发光器件(2)供应电力的控制单元(8)、用于操作控制单元(8)的集成电路、至少给集成电路供应低电压的低电压单元(10)和用于给集成电路(9)输送外部控制信号以操作发光器件(2)的接口(11)。此时，集成电路在低电压单元(10)的起动阶段中通过该接口(11)接收外部能量。

Description

用于发光器件的操作装置和照明系统

技术领域

本发明基本上涉及带有发光器件的操作装置，外部指令可通过接口被供给其操作机构。

本发明还涉及包括这样的操作装置的照明系统。

背景技术

EP1374366B1公开一种呈电子镇流器(EVG)形式的、用于荧光灯的操作装置。它具有要接到电网的整流器以及与整流器相连的可控逆变器，逆变器给荧光灯供应高电压。要由逆变器交付的功率由一个控制单元控制。该控制单元又被处理器单元(集成电路“IC”)控制，处理器单元被低电压驱动。在正常工作中，低电压由控制装置产生。在备用操作中，为了逆变器节能，控制装置和接在整流器和控制装置之间的校正电路被断开。处理器单元保持接通状态并且通过一个电阻获得工作所需的低电压，该电阻与整流器的输出相连。为此，处理器单元在备用操作中还是需要电能。处理器单元通过一个接口与(模拟或数字)总线相连，从而外部控制信号可通过接口被送往该集成电路，确切说也在备用操作中。

一种类似的如上所述的操作装置由EP1231821A1公开。与上述的操作装置不同，在这里，没有在备用操作中断开低电压供电单元，而是使其继续工作，确切说从由EVG的电网整流器产生的经过整流的电网电压。低电压供电单元由降压变压器和固定电压调整器构成。对于该操作装置也确定在备用状态也耗电，尽管可能比上述的操作装置少。

DE10329876A1公开一种操作装置，它在备用状态中可被完全断开并且不消耗电能。在属于该操作装置的且用于输送外部控制信号的接口中设有分析逻辑电路，它在备用操作中被置入一种无电睡眠状态。当在与接口相连的总线的静止状态中没有电压加在接口的输出侧接头上时，执行分析逻辑电路，从而它在总线换至高电平信号时无延迟地通过被电压起动(唤醒)，在这里，起动速度足够快，以保证可靠获得到来的数字信号的第一比特。但在上述文献中没有指明如何给集成电路供应低电压。

而且，该操作装置需要用于接收、存储和处理到来的数字信号的逻辑电路，该逻辑电路设置在接口的接头侧。因为该接口必须被设计成电位隔断的，因此在该操作装置中，除了本身的控制电路外，还需要附加的用于接口的分析逻辑电路。此外，与常见的可调光操作装置相比，该操作装置的控制电路和变换器电路还必须被扩展。

从现在起，本发明制定以下任务，节能地设计具有接口的用于发光器件的操作装置。

该任务通过独立权利要求的特征来完成。从属权利要求进一步有利地改进了中心构想。

本发明在第一方面中提出一种用于发光器件的操作装置，该操作装置具有：

控制单元，该控制单元控制对该发光器件的电能供应，其中该控制单元具有集成控制电路(例如ASIC、微处理器等)，

低电压单元，该低电压单元至少给集成电路供应低电压，以及

相对控制单元独立形成的接口，该集成控制电路可通过该接口并通过信号线(例如总线)接收用于发光器件操作的外部控制信号，其中，该接口设计用来在集成电路的起动阶段将电能从所述至少一个总线传输给该集成电路。

基于像现有技术中那样具有低电压供应的系统，在本发明操作装置中的低电压单元获得起动能量，该起动能量马上将其置于给集成电路供应低电压的状态。为了进一步增压，低电压单元随后可以通过操作装置的电网输入获得能量。如果该操作装置通过一个开关与电网断开了，则可能引起马上接通至电网。

本发明的解决方案保证了，配备有集成电路和其所需的低电压单元的操作装置同样在备用操作中也能不接收任何电能。在备用操作状态中，该操作装置断开发光器件，但是该操作装置还是能继续接收和利用控制信号。

此外，在升压时可能已经需要通过接口接收和或许暂时存储数据。接着，随后可以使该操作装置完全投入工作中。

当在接口上有断开指令时，该处理器单元可以使用于操作装置其它部分的逆变器不工作，并且一般也可以使处理器部分本身不工作或处于低电模式，以尽可能降低耗电并且如果有的话，在保持来自总线尤其是DALI总线的供应的情况下，还保持起效。此时，该操作装置可通过一个开关完全与电网隔离开。

如果没有继续(长期)通过该接口进行供应，则必须使低电压单元和集成电路处于这样的状态，该状态在传输起动脉冲时又实现了升压。

本发明操作装置的一个合适的实施方式可以在于，设有一个与该接口连接的或者集成到接口的起动电路，起动电路接收外部能量并且由此产生低电压，该低电压在低电压单元的起动阶段中被供给集成电路。

为此，可以给该接口的输入或一个输入输送脉冲并且该起动电路具有优选呈变压器或电容形式的反应元件，反应元件允许接收随脉冲传输的能量并继续处理以转换为低电压。该变压器还可以构造成集成元件形式，例如呈具有空气线圈的变压器(所谓的“无芯变压器”)形式。但是，可以采用另一个能电位隔断地传输能量的元件，例如具有光伏电池的光电耦合器(例如光伏驱动电路)。

该接口可以与总线连接以接收来自总线的脉冲。该接口或者说该起动电路必须如此设计，它能通过总线接收信号，而且它能接收在控制脉冲之前发出的唤醒脉冲。

此外，应如此构成接口或者说起动电路，能接收作为脉冲序列传输的唤醒脉冲，其中若干单独脉冲具有1至200μsec且优选5至20μsec的脉宽，并且其中脉冲序列长度处于1至100毫秒，优选10至20毫秒。

此外，一个合适的改进方案可以在于，如此设计该操作装置，该操作装置独立确定它是否会随调光指令断开，以在唤醒后等候下个用于起动的调光指令并且不执行正常的起动。

此外，应该如此设计该操作装置，如果它最后只接收用于供电的脉冲序列而停止调光指令，则它又接入到断开状态。

另一个改进方案在于，如此设计操作装置，它记录下能量脉冲的接收，以便随后等待下个调光指令。

上述的功能应该由操作装置的使用者可选择地接通和中断。

另一改进方案是，接口被设计成，除了处理对总线来说是典型的低电压信号外，还能处理源于手动按键或开关而产生的信号，其中例如给该按键或开关例如供应电网电压。该接口设计以下被称为“按键调光”。

由按键或开关产生的信号能被起动电路整流和斩波以及减小其电压，从而这些信号直接-即没有电流隔断地-作为起动电压被供给到低电压单元。

作为替代方式，由电网电波构成的键控信号或开关信号可以被起动电路整流并被转换为半波。在此变型方案中，该起动电路包括一个节拍发生器，通过门电路将高于阈电压的电网半波部分供给该节拍发生器。只要门电路给其输送电压，该节拍发生器就自己发出一个脉冲序列。而且，在此变型方案中，起动电路包括一个跟在整流器电路后的限流电路、一个由节拍发生器脉冲节拍化的开关和一个设于该开关后面的变压器。变压器的输出侧与另一个包括整流元件和限流器的整流器电路连接，它们把由该变压器传输的脉冲处理成用于低电压单元的起动电压。该节拍发生器例如可以是多谐振荡器。门电路的阈电压应该为120至200伏特，优选为150至180伏特。由节拍发生器产生的脉冲的脉宽应该为1至400μsec，优选为5至20μsec。

本发明的另一个改进方案可以在于，设置一个起动电路部分，它在没有电能接收的备用状态之后一方面允许电网起动，另一方面允许将通过借助该接口输送的外部能量被启动的起动。

起动电路部分可以具有一个用于通断低电压单元的开关并且被处理器如此控制，该集成电路在通过该接口输入外部断开指令时断开该开关并将该低电压单元调设至零电能接收，并且又接通外部能量信号的开关，从而该低电压单元又能起动。

起动电路部分的另一个实施方式可以在于，它包括第一晶体管和由充电电容和充电电阻构成的串联电路，其中该串联电路通过原先尚未接通的晶体管的发射极-基极路段与位于电网整流器输出上的中间电路电压连接并且充电电流启动该低电流单元的起动，并且设有另一个晶体管，当在低电压单元的输出上出现低电压时，该另一个晶体管中断充电电容的充电过程并且接通第一晶体管。

本发明的另一方面涉及用于发光器件的操作装置，该操作装置具有：

控制单元，该控制单元控制给该发光器件供应电能，其中该控制单元具有集成控制电路(9)，

可断开的低电压单元，该低电压单元至少给该集成电路供应低电压，

接口，集成控制电路借助该接口并通过数据线接收用于发光器件操作的控制信号

唤醒电路，在唤醒输入上可将来自信号线的信号传输给该唤醒电路并且该唤醒电路被设计用于在唤醒信号在唤醒输入上输入时接通该低电压单元。

该操作装置此时可以具有产生中间电路电压的PFC电路，其中该低电压单元可通过唤醒电路来以该低电压单元与所述中间电路电压连接的方式接通。

唤醒电路的唤醒输入能够通过电流隔离机构优选是变压器或光电耦合器与该信号线连接。

该集成电路能连接一个单独的电流隔断机构或者所述集成电路能够连接与用于连接所述唤醒电路和该信号线的电流隔断机构相同的电流隔断机构。

唤醒电路可以源于信号线或通过通过供应电压来馈电的起动电路被供应能量。

唤醒信号可以是信号线的电平变化，例如DALI标准的下降沿。

唤醒电路可以具有断开输入，在此，该唤醒电路通过在该断开输入上的断开信号使低电压单元转入静止状态，在静止状态中，所述唤醒电路还监测所述唤醒电路的唤醒输入。

当对应的发光器件被断开时，优选产生用于唤醒电路的断开信号。

一旦集成电路断开一个PFC电路，例如就能产生该断开信号。

本发明还涉及发光装置，其具有发光器件优选是气体放电灯、LED或OLED，并且发光装置还具有上述类型的操作装置。

最后，本发明还涉及一种照明系统，其具有多个发光装置，这些发光装置中的至少一个是上述类型的发光装置，其中这些发光装置最好借助总线系统相互连接和/或与一个中央控制单元相连。

用于向集成电路IC传输信号的接口或者起动电路可以通过非电耦合件与IC连接。

非电耦合件可以由一个构成该反应元件的变压器或者电位隔断耦合器件构成。

附图说明

以下将结合附图来说明本发明的多个实施例，其中：

图1是本发明操作装置的框图；

图2表示包括用于键控调光信号的起动电路的第一接口；

图3表示包括用于用总线传输的脉冲信号的起动电路的接口；

图4表示包括起动能量脉冲群的脉冲曲线图；

图5表示包括用于键控调光信号的起动电路的接口，该键控调光信号被转换为脉冲信号；

图6表示由键控调光信号转换成的脉冲构成的脉冲曲线图；

图7表示操作装置的一部分，包括起动电路部分的第一实施方式；

图8表示操作装置的一部分，包括起动电路部分的第二实施方式；

图9表示操作装置的一部分，包括起动电路部分的另一实施方式。

具体实施方式

图1所示的操作装置1是电子镇流器(EVG)，用于操作低压气体放电灯2。从电网3中，电网电压在一个AC/DC单元中被整流并且存在一个中间电路6中。中间电路电压随后在DC/AC单元7中被转换为高频交流电压，该高频交流电压被用于操作气体放电灯2。逆变器7的功率控制通过一个控制单元8来进行。控制单元8又被一个集成电路9控制，集成电路通过一个电位隔断的耦合器件12(光电耦合器或其它电位隔断传输元件)与一个接口11连接。集成电路9例如以ASIC、微控制器或混合形式构成并且必须被供以低电压，该低电压由一个低电压单元10提供。该低电压介于5V至12V。在正常工作中，低电压单元从中间电路6获得其工作能量。

集成电路9控制低电压单元10。它也与控制单元8处于信息交换中，其做法是它把控制信号传输给控制单元8并且从控制单元8接收信息。控制单元8还可以集成到该集成电路9中。

该接口11用于接收外部控制信号，外部控制信号或是通过总线14(例如DSI或DALI)在输入15上被供给接口11。但是，集成电路9还通过电位隔断的耦合器件12将实际值信号发送给接口11，接口又传输该信号给总线14，总线继续传输信号至中央。接口11具有另一个输入16，它用于输送键控调光信号。如此产生键控调光信号，一个按键17有节拍地或在较长的阶段中将输入16连接到电网4上或者说暂时接通输入16。接口11也可以被设计成共用接口形式，其不仅用于总线14(例如DSI或者DALI)的信号，而且用于键控调光信号。

本发明的目的是，尽可能少地保持该操作装置的能耗。为此规定，在备用操作中，DC/AC变换器7、通常以PFC电路形式构成的中间电路6、控制单元8、集成电路9和低电压单元10被完全或至少部分断开。为此，该操作装置处于这样的状态，它在该状态中接收零电能。不过，作为其完全断开的替代方式，集成电路9本身也可以只断开若干功能单元或者至少以减少的功能来工作，并因此尽量减小其耗电。

为了从备用操作起尽管有无电状态但仍然保证操作装置的起动，可以给接口输送外部能量信号。外部能量信号-例如如以下详细说明的那样-可以是唤醒脉冲，其通过总线输入15被输送给该接口，或者可以是键控调光信号，它通过输入16被输送给该接口。如此供给接口的外部能量在起动电路13中被处理成低电压，该低电压被供给低电压单元10。由此就使低电压单元10能够不延迟地给集成电路IC 9提供所需要的5V或12V低电压。此外，由此造成该低电压单元能接收来自中间电路的其它能量并升压。如果中间电路6如上所述地被设计成有源PFC电路，则用于低电压单元10升压的能量可以在AC/DC变换器5的输出上被耦合输出。因为该耦合输出能通过电容来进行，所以起动电路在备用操作中本身不需要操作能量。

因为集成电路9通过起动能量已马上可供使用，所以它能促使操作装置的原先断开的电路单元接通，而且接收来自接口11的控制信号或者给接口11发送信号。对于集成电路9在起动阶段中收到控制信号并且尚不能继续传输给控制单元8的情况(这是因为控制单元尚不能用)，集成电路9可以暂时存储所收到的控制信号，直到控制单元已做好工作准备时，集成电路能将控制信号发送至控制单元8。

作为在图1中粗线表示的、起动电路可以将由其产生的低电压输送给低电压单元10的可行方案的替代方式，还存在用虚线表示的可行方案，即由起动电路13产生的低电压被直接供给集成电路IC9，直到低电压单元10升压或已升压运行。

有利的是，低电压从起动电路13或接口11通过电位隔断传输方式被传输至集成电路9或低电压单元10。但是，也可以在操作装置中的其它点进行传输，只要该点适于馈入起动能量。

如图1所示，起动电路13是接口11的一部分。但这不是必须的。起动电路还可以定位在接口11外或甚至被集成到也表示IC9的ASIC中。重要的是，外部能量被供给起动电路13并且起动电路13将该能量转换为低电压，该低电压允许整个操作装置在其在备用操作中已驻留在完全无电状态中之后动作。

在以下说明中，为简明起见，起动电路13总是被描述为该接口的一部分。但是如上所述，这不是必须的。

接口11通过电位隔断的耦合器件12与集成电路9和控制单元8的连接还可被用于从起动电路13传输能量至低电压单元10或集成电路9。

图2所示的接口表示这样的情况，呈键控调光信号形式的外部能量被输送给操作装置，在该键控调光信号中，按键17按照一定模式被按压或长时间被按压，从而电网电压以相应方式被供给接口11。该电网电压在起动电路13中通过附加电阻18和整流器二极管19被整流并通过电容20和电阻21的组合结构被斩波。如此产生的或多或少强烈定时化的直流电压的大小受到一个齐纳二极管22的限制，并且该直流电压通过另一个二极管23未电流隔断地被送往低电压单元10。此外，所产生的低电压还在二极管23之前被直接输送给集成电路9，集成电路以该低电压作为起动能量，直到低电压单元相应升压运行并且本身能提供低电压给集成电路9。如上所述，集成电路9可以断开低电压单元10以进行备用操作，从而低电压单元不再接收能量。在备用状态结束之后，集成电路9可以以被供给它的起动能量又接通该低电压单元。

集成电路9的控制信号输入与电位隔断的耦合器件2连接，耦合器件本身识别在起动电路输出上的以键控时间为特征的控制信号并将其传输给集成电路9。

但是也可以让集成电路直接从输送给它的低电压中滤出可能有的控制信息，从而利用电位隔断的耦合器件12来绕弯路或许是多余的。

用于给集成电路9传输信号的接口11或者说起动电路13可以通过一个非电耦合件与该集成电路IC9连接。

该非电耦合件不仅可以通过将低电压单元10直接连接接口11或者说起动电路13来进行，或是通过一个欧姆电阻来进行，但是，该欧姆电阻还可以由一个构成反应元件的变压器或电位隔断的耦合器件构成。

图3所示的接口设计用于接收脉冲信号，该脉冲信号通过总线14被提供给接口11的输入15。它可以是DSI信号或者DALI信号。但是，除了控制信号外，还可以用总线提供能量信号给接口11，例如如图4所示的那样。在这里，一个代表调光指令的初始位在时间上位于作为起动能量脉冲群的众多短脉冲的后面，在这里，在脉冲群末尾和初始位之间还接入一定的等候时间。起动能量脉冲群的脉冲具有8μsec脉宽(16μsec周期持续时间)，脉冲序列具有10至20毫秒的长度。这在低电压单元10升压运行之前足以应对第一能量供应。随后，可以发送真正的调光指令。因为一个这样的脉冲序列位于有效送出指令电路以外，所以当操作装置不在备用状态中时，它作为故障被停止。

图3所示的接口11和其中包含的起动电路13作为主要元件地包括呈变压器26、27形式的反应元件，由总线提供的脉冲能量可借此被接收和继续传递。代替变压器，也可以设置一个电容。在所接收的脉冲经过变压器26、27之前，它的电压波幅由恒定电流源24和齐纳二极管25限制。出现在变压器26、27的输出上的交流电压被一个整流器19整流并通过电容20被斩波。在通过齐纳二极管21进一步限制电压后，如此产生的低直流电压作为起动能量通过一个二极管23被供给低电压单元10和/或集成电路IC9。为简明起见，在图3中仅示出了第一种可能性。在其它视图中保留了这种简化方案，尽管还能提供低起动电压也被交替或者同时供给集成电路9的替代方式。

在此注意，常规的DSI信号或DALI信号具有比图4所示的起动能量脉冲群的脉冲长许多的位时间。起动能量脉冲群的唤醒脉冲的短许多的脉宽实现了用于图3所示的起动电路13的反应元件(变压器或电容)保持相对短小。但是原则上，具有较短脉宽例如8毫秒的起动能量脉冲群完全能在DSI电路或DALI电路的范围中传输。

变压器26、27还可以被构造成集成元件的形式，例如呈具有空气线圈的变压器(所谓的“无芯变压器”)的形式。

应如此设计该操作装置，它能察觉它是否会随调光指令断开，为了在一次唤醒之后等候用于一次起动的下个调光指令，而没有执行正常的电网起动。因此，如果只会发出供应能量用的脉冲序列而中断了调光指令，则该操作装置还能又自动返回断开状态。另一个可能性是，能量脉冲的接收被记录下来，用于等候下个指令。

因为所述的性能尤其在DALI情况下表明一个合适的系统，所以给顾客提供了这样的可能性，可利用扩展的电子控制指令来选择他是否想起动该系统。当然，在DSI的情况下，也可以获得这样的扩展的电子DSI控制指令。

尽管在图3和图5所示的实施例中通过单独的电流隔离机构使集成电路9和起动电路与总线连接，但是，也可以采用唯一的电流隔离机构。例如，信号线相对集成电路9同样与变压器26、27的次级侧耦合，其也将由总线中获得能量供给该起动电路。

此外，变压器26、27的次级侧还可以给唤醒电路(例如呈小控制器形式)供应能量，唤醒电路接通低电压单元，在低电压单元中，唤醒电路使它例如与中间电路电压连接。

图5表示带有起动电路13的接口11，它又设计用来接收键控调光信号。该起动电路包括整流器26，在整流器输出上出现电网半波，电网半波的电压波幅通过恒定电流源24和一个齐纳二极管25受到限制。电网半波通过另一个齐纳二极管28和一个二极管29被输送给具有限压机构27的低通滤波器，其控制一个节拍发生器30。该节拍发生器例如是多谐振荡器，它独立提供用于一个开关31的节拍脉冲。该开关沿整流器电路26的输出的横向来切换，因此将电网半波分解成多个独立的脉冲。这些脉冲被供给一个变压器26、27，该变压器造成电流隔断。出现在变压器的输出上的电压脉冲通过一个整流器19被整流并且通过电容20被斩波。此外，经过整流和斩波的电压的大小受到一个齐纳二极管21的限制并且该电压被转换为一个低起动电压，该低起动电压通过一个二极管23被供给低电压单元10和/或处理器9。

节拍发生器在接口输入上加有信号时能以自振荡节拍发生器的形式起动，因此通过变压器26、27传输能量。因此，在接口输入上长期加有电压或信号的情况下，还可以实现持续的能量传输。这种能量的独立传输不仅对于来自总线(例如DALI或DSI)的信号是可行的，而且对键控调光信号也是可行的。节拍发生器也可以被设计成开关调整器IC形式。

在图6中通过相应的脉冲曲线更精确地示出了根据图5的起动电路的功能。可以看到，一旦在整流器26输出上出现的电网半波具有高于150伏特的电压，就将节拍发生器30投入工作中。齐纳二极管28、二极管29和有限流功能的低通滤波器27构成一个相应的门电路，该门电路控制节拍发生器30。由节拍发生器30发出的脉冲通断开关31，从而相应的脉冲图形也加在变压器26、27的输入上，在这里，脉冲电压的大小如上所述是受限的。

如果图5所示的接口不是接收键控调光信号，而是接收DSI信号或DALI信号，这里也涉及脉冲。于是，这些脉冲必须作为控制信号被耦合输出并通过电位隔断的耦合器件12被供给集成电路9。现在需要判断由电位隔断的耦合器件接收和传输的脉冲在键控调光操作中是否源于节拍发生器30，或者是否涉及按照DSI或DALI图形由总线14提供的外部控制信号。当该起动电路如图5所示地包括变压器26、27时(但这不是必需的)，在图6中居中示出的其宽度被缩短的脉冲可考虑作为判断标准。它只有在键控调光操作中出现，确切说是在电网电压过零时出现。如果该起动电路不包括变压器，则以下事实可作为是否存在键控调光(而没有总线脉冲)的准则，即高于齐纳二极管28电压的整个电压范围在电网电压水平之上。

根据图5的电路还有以下优点，该电路在键控调光操作中是非常抗干扰的，因为在电网线路上的干扰的强弱受到齐纳二极管电压的限制，短脉冲没有导致多谐振荡器的节拍化。

根据图7的电路是操作装置的一部分。在这里，起动电路部分47是重要的。其功能为从断开状态重新起动该操作装置，在这里，一方面，电网起动必须是可行的，另一方面，借助通过接口11被供给操作装置的外部能量来实现起动。

在此，低电压单元10包括呈回扫变压器形式的开关调整器。变压器34、35的初级绕组34属于该回扫变压器。回扫变压器的开关是开关调整器IC33的一部分。由开关调整器IC33产生的交流电压在变压器34、35的次级侧通过一个二极管36被整流并通过一个电容37被斩波。通过这种方式，产生一个低电压，集成电路IC9耗用该低电压来工作。

为了说明起动电路部分47的功能，应该首先明白如何实现电网起动。其前提是，加在电网4和AC/DC变换器5之间的电网开关32是打开的。而且，假定起动电路部分47中开关S是接通的，电容C放电且这两个晶体管T1和T2没有电流。如果现在接通该电网开关32，则在AC/DC变换器的输出上形成在电路点6上的中间电路电压。开关调整器IC33以其热端位于中间电路6上，以其冷端位于晶体管T1的发射极上。因为晶体管T1的发射极电压高于(为正)基极电压，所以电流流过晶体管T1的基极-发射极路段。该电流通过电阻R连续充电该电容C。该电流流动使回扫变压器开始工作并在低电压单元的输出上产生一个低电压。该低电压被供给由两个电阻40和41构成的分压器，分压器的节点与晶体管T2的基极相连。结果，晶体管T2打断电容C的充电状态。而且，晶体管T1导通并且现在通过基极-集电极路段担负起低电压单元10的供电功能。当电网开关32又被断开时，又出现该输出状态。重要的是，起动电路部分47已经实现电网起动。

接着假定，接口11从总线接收一个外部断开指令。该断开指令被电位隔断的耦合器件12接收并被传输给集成电路IC9。集成电路IC9随即断开起动电路部分47中的开关S。由此从分压器40、41接受电压，结果，晶体管变成非导通，于是，晶体管T1也切换为非导通。但是，电流可以流过晶体管T1的反射极-基极路段，该电流导致电容C的充电。如果电容C已经充电达到电路点6上的中间电路电压，则电流流动终止，结果，低电压单元10被断开。由电位隔断的耦合器件12传输给集成电路IC9的外部断开指令将还被集成电路IC9用于断开操作装置的所有耗电的电路部分。于是，操作装置处于备用状态并且不耗电。

下面假定，给接口11供应外部能量。此时的前提是，AC/DC变换器5通过接通的电网开关32位于电网4上，但本身不耗电。而且，前提条件是，起动电路部分47中的开关S是断开的(其如上所述被接到外部断开指令的集成电路9断开)。电容C还是以中间电路电压来充电。通过外部能量信号，起动电路13在接口11中产生一个低电压，该低电压使晶体管T2(至少暂时)导通，结果，电容C放电。随后，通过开关调整器IC33，电流又开始流过晶体管T1的发射极-基极路段，电流重新造成该电容C又开始充电。通过这种方式，低电压单元10又产生一个低电压，该低电压使集成电路IC9工作，集成电路随之又接通开关S。为此，该操作装置又被接通。

低电压单元的起动时间t_NE比5τ大许多，其中τ表示乘积C·R。这表示电容C的充电和放电比低电压单元10的起动进行得快速许多。图7的电路包括开关调整器IC33相对集成电路IC9的电流隔断。

图8示出了与图7中相似的电路。但是它与图7所示的电路的区别在于，在这里，在低电压单元10和集成电路IC9之间没有出现电流隔断。低电压单元利用一个开关调整器41来工作，开关调整器呈降压变压器形式。两个二极管42、46、两个电容43、45及一个电感44属于降压变压器。对降压变压器来说不可缺少的开关是集成电路的一部分。

在其它方面，根据图8的电路的功能与根据图7的电路的功能相似因此放弃进一步的具体描述。

起动电路部分47和低电压单元10的控制机构可被集成到集成电路9IC中，起动电路部分47和低电压单元10的电路的至少一部分也可以被集成到集成电路9IC中。通过集成电路IC9的能最少断开其功能单元中的一个或减少其功能性的能力，因此可以实现非常高效的备用操作和从备用操作起的重新升压。

参见图8和图9，现在将说明本发明的其它实施例。

在图8和图9中分别仅示出用于发光器件的操作装置的一部分，即集成电路9的低电压供电所需要的部分。

图8又示意示出了一根信号线如总线。这些信号被电流隔断地优选通过光电耦合器或者一个变压器输送给集成电路9的信号输入。如上所述，集成电路9在被起动时控制相连的发光器件的操作。为此，它可以是有源脉冲定时PFC电路区域中的开关元件、源于中间电路电压地给发光器件通电的DC/AC变换器(例如半桥逆变器或全桥逆变器)或者负载回路自身中的元件(例如气体放电灯灯丝的灯丝电路)。集成电路9像同常一样也可以接收来自供电电压区域(电网电压或电池电压)的、来自中间电路(PFC)区域的、来自中间电路电压区域的以及来自DC/AC变换器和来自负载电路和发光器件本身的反馈参数。

在图8的实施例中，设有一个呈控制器形式的唤醒电路，它具有唤醒输入，该唤醒输入通过与集成电路IC9相同的电流隔断机构或一个单独输入的电流隔断机构同样获得总线中的信号。尤其是如此构成这些信号，它们通过唤醒输入通知唤醒电路在总线或者说信号线上有活动。在DALI总线的例子中，活动尤其可以在于，从静止状态(在DALI标准中逻辑为“高”)开始检测到下降沿。如果在唤醒电路(小控制器)的唤醒输入上到来了这样的唤醒信号，则该唤醒电路被有效接通。此时，该唤醒电路如图8示意所示地还从供电电压例如电网电压或电池电压(例如在紧急照明装置中)开始借助一个起动电路被供以备用能量。起动电路例如可以如本身从现有技术中清楚知道的那样由高欧姆值起动电阻构成，其由供电电压馈电并且通过例如一个蓄电元件如电容被充电。电容电压随后用于为唤醒电路提供备用能量。但是，唤醒信号还可以是总线系统的特定指令。

唤醒电路(小控制器)可以是微控制器、开关网络部分调整器IC的一部分或者用于备用操作的特定集成电路。

例如，唤醒电路可以通过微芯片公司的序列号PIC10F200/202/204/206的小控制器来实现。这里涉及一种低成本的微控制器，具有非常节能高效的模式。

但是也可以想到采用特定备用集成电路，其就是针对此应用而研发，此外能接收等候信号或仅呈诸如脉冲等形式的信号化产物并且可以开始一个开关过程(这在备用状态中接收很低能量)。

唤醒电路通过唤醒输入上的唤醒信号触发起动电路，由起动电路给其提供备用能量的唤醒电路随后接通低电压供电单元。低电压供电单元的接通例如可以如此完成，低电压供电通过唤醒电路由中间电路电压提供。就是说，因此出现低电压单元的起动，从而低电压单元可以产生用于集成电路9的供电电压V_CC。

唤醒电路可有选择地被置入睡眠模式，在此模式中，唤醒电路只耗用很少的能量并且基本上只监测其唤醒输入。在唤醒电路转入静止状态(睡眠模式)之前，它还断开可有选择断路的低电压单元并为此使其与例如中间电路电压隔离。

一旦例如通过来自总线的外部到来的指令做了规定，优选将该唤醒电路置于该静止状态，则由集成电路9驱动的发光器件被断开。此时的一种可能性是，该唤醒电路在断开输入上获得来自集成电路9的相应信号。该信号例如可以是这样的信号或者与该信号是同时的，即集成电路IC9以此信号断开有源脉冲定时PFC电路。

不过，用于唤醒电路的断开输入的信号也能在操作装置的其它区域来取用，例如该信号可直接从有源脉冲定时PFC电路的开关的控制输入上取用。

在图9中，如此设计图8的变型方案，该集成电路IC9和该唤醒电路通过各自单独设置的电流隔断机构与信号线(总线)连接。此时，它可以是不同的电流隔断机构，例如变压器和光电耦合器中的各自一个。在图9所示的例子中，集成电路IC9通过一个光电耦合器与该总线相连，而在图3和图5中，该唤醒电路已借助一个变压器与该总线连接。因此，该唤醒电路还可接收源于总线的能量。

图8和图9的起动电路中的高欧姆值起动电阻可以如此取值，它在加有电压供应装置如电网电压时产生100至300nA且优选为200nA范围的电流流动。在图8和图9的实施方式中还优选的是，在真正的有效数据传输之前，例如通过DALI总线先发送至少一个脉冲或脉冲群，优选在10ms时间里，用于唤醒该唤醒电路，以便随后保证通过集成电路IC9进行信号处理。优选的是，这种唤醒脉冲还可以如此获得，先发出的数据被发送两次，在这里，前一半被用于电路的唤醒并且或许用于产生能量，而后一半可以正好作为信号由集成电路IC9来处理。不过，也可以将有效数据传输本身用于产生备用能量，例如通过使用一个自振荡变压器或一个带有光伏电池的光电耦合器(例如光伏驱动电路)。

图8和图9示意表示，用于唤醒电路(小控制器)的备用能量源于供电电压馈送起动电路地产生。不过，也可以从总线中获得能量，其做法是，唤醒电路通过所示的变压器(图9)或还通过一个带有光伏电池的光电耦合器(例如光伏驱动电路)与该总线连接。

当使用一个变压器(例如自振荡变压器)时，还可以利用该变压器进行数据传输，就是说，在此情况下可以放弃光电耦合器，因为该变压器将传输能量和数据。自振荡变压器例如可以由一个简单的触发电路(节拍发生器)或通过开关调整器IC被定时化。自振荡变压器通过触发电路(节拍发生器)或开关调整器IC的控制例如可以总是在有正电压或不等于零的电压在总线上时进行。

Claims (32)

1.一种用于发光器件的操作装置，该操作装置具有：

控制单元，该控制单元控制给所述发光器件供应电能，其中所述控制单元具有集成控制电路(9)；

低电压单元，该低电压单元至少给所述集成电路供应低电压；以及

接口，通过该接口，所述集成控制电路能通过总线接收外部控制信号以操作所述发光器件，

其中，所述操作装置构造成用于在起动阶段中由至少一根总线所取出的电能来起动所述集成电路(9)的电压供应。

2.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述操作装置设有与所述接口(11)相连的或集成到所述接口中的起动电路(13)，该起动电路(13)接收外部能量并由此产生低电压，该低电压在所述低电压单元(10)的起动阶段中被直接供给所述集成电路。

3.根据权利要求2所述的操作装置，其特征在于，给所述接口(11)的输入或一个输入输送电压脉冲，并且所述起动电路(13)具有优选呈变压器(26，27)或电容形式的反应元件，该反应元件允许接收随脉冲传输的能量并继续处理以转换为低电压。

4.根据权利要求3所述的操作装置，其特征在于，所述接口(13)与所述总线连接以接收来自所述总线(14)的脉冲。

5.根据权利要求4所述的操作装置，其特征在于，所述接口(11)或者所述起动电路(13)被设计为能够通过所述总线(14)接收信号而且能够接收在控制脉冲之前发送的唤醒脉冲。

6.根据权利要求5所述的操作装置，其特征在于，所述接口(11)或者所述起动电路(13)还被设计为能够接收作为脉冲序列传输的唤醒脉冲。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的操作装置，其特征在于，所述操作装置被设计为独立地确定所述操作装置是否会随调光指令断开，以在一次唤醒后等候下个用于起动的调光指令并且不执行正常的电网起动。

8.根据权利要求2所述的操作装置，其特征在于，所述接口(11)构造成用于接收通过按键或开关产生的电网电压信号。

9.根据权利要求8所述的操作装置，其特征在于，所述起动电路(13)包括限流电阻(18)、具有整流元件(20)的整流器(19，23)、和限压元件(22)，并且由电网电波构成的键控信号或开关信号直接-即无电流阻隔地-被用于产生用于所述低电压单元(10)的起动能量。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的操作装置，其特征在于，所述操作装置设有起动电路部分(42)，该起动电路部分(42)在没有能量接收的备用状态后，一方面允许电网部分和另一方面允许通过借助所述接口(11)所输送的外部能量被启动的起动。

11.根据权利要求12所述的操作装置，其特征在于，起动电路部分(47)具有用于通断该低电压单元(10)的开关(S)，所述开关(S)被集成电路IC(9)如下控制：所述集成电路在经所述接口(11)输入外部断开指令时断开所述开关(S)并且将所述低电压单元(10)设置为零能量接收，并且在输入外部能量信号时又接通所述开关(S)，从而所述低电压单元(10)又能起动。

12.一种用于发光器件的操作装置，所述操作装置具有：

控制单元，该控制单元控制给所述发光器件供应电能，其中所述控制单元具有集成控制电路(9)，

可断开的低电压单元，该低电压单元至少给所述集成电路供应低电压，

接口，所述集成控制电路通过该接口通过数据线接收用于操作所述发光器件的控制信号，以及

唤醒电路，该唤醒电路能够在唤醒输入上接收来自信号线的信号并且被设计为用于在唤醒输入上输入唤醒信号时接通所述低电压单元。

13.根据权利要求12所述的操作装置，其特征在于，所述操作装置具有产生中间电路电压的PFC电路，其中所述低电压单元能够通过所述唤醒电路以该低电压单元与所述中间电路电压连接的方式接通。

14.根据权利要求12或13所述的操作装置，其特征在于，所述唤醒电路的唤醒输入通过电流隔断机构-优选例如自振荡变压器或光电耦合器-与所述信号线连接。

15.根据权利要求14所述的操作装置，其特征在于，所述集成电路(9)连接到一个单独的电流隔断机构，或者所述集成电路(9)连接到与用于连接所述唤醒电路和该信号线的电流隔断机构相同的电流隔断机构。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的操作装置，其特征在于，所述唤醒电路源于信号线地或通过由供电电压馈送的起动电路接收能量。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的操作装置，其特征在于，所述唤醒信号是所述信号线的电平变化，例如是DALI标准的下降沿。

18.根据权利要求12至17之一所述的操作装置，其特征在于，所述唤醒电路具有断开输入，其中所述唤醒电路通过在所述断开输入上的断开信号使所述低电压单元转入静止状态，在所述静止状态中，所述唤醒电路还监测所述唤醒电路的唤醒输入。

19.根据权利要求18所述的操作装置，其特征在于，当相应的发光器件被断开时，产生所述断开信号。

20.根据权利要求19所述的操作装置，其特征在于，当所述集成电路断开一个PFC电路时，产生所述断开信号。

21.一种发光装置，具有发光器件且优选是气体放电灯、LED或者OLED以及根据前述权利要求之一所述的操作装置。

22.一种照明系统，具有多个发光装置，所述多个发光装置中的至少一个是权利要求21所述的发光装置，其中所述多个发光装置优选借助总线系统相互连接和/或与一个中央控制单元连接。

23.一种用于发光器件的操作装置的操作方法，该操作装置具有接口，用于操作发光器件的控制信号通过所述接口被输送给所述操作装置，其中所述操作装置连同用于操作集成电路的低电压单元在内一起被以不产生备用电气损耗的方式置于备用状态，并且在所述接口上出现的外部能量信号被接收并且在低电压单元结束时或直接在集成电路触发时被应用。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，起动电路起动所述外部能量信号。

25.根据权利要求23或24所述的方法，其特征在于，在所述接口上的能量信号与所述控制信号同时被接收。

26.根据权利要求23至25中任一项所述的方法，其特征在于，所述接口通过按键或开关选择性地与外部电压源尤其是电网电压连接。

27.根据权利要求23至26中任一项所述的方法，其特征在于，能量信号在控制信号即将输入之前由接口接收。

28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，能量信号是通过变压器所接收的脉冲。

29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，在所述操作装置中尤其是在接口中根据加在该接口上的电压来产生所述脉冲。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，在所述接口中借助节拍发生器尤其是触发电路电压来产生所述脉冲。

31.根据权利要求28或29所述的方法，其特征在于，所述接口在加有交流电压时只利用该交流电压中的、该交流电压的值或绝对值超过规定阈值的部分。

32.根据权利要求23或31所述的方法，其特征在于，所述接口具有初级侧和次级侧，所述初级侧与外部控制线路连接，所述次级侧与所述初级侧电位隔断且与所述操作装置的集成电路相连。

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