CN102428758A - 照明装置的接口 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其中，所述接口具有用于整流总线线路(21)电压的整流器以及用于电势隔离所述总线线路(21)的单元，其特征在于，所述整流器和所述用于电势隔离的单元包含在一个集成电路中。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于照明装置总线站点的接口以及根据权利要求15的前序部分的具有至少一个照明设备的照明装置。
背景技术
这种方法用于控制照明设备的驱动装置并且应用于照明系统中，从而借助于中央控制单元的帮助接通和断开照明设备以及调节亮度。在此照明设备通常由驱动装置控制。这些驱动装置联合成组并且可以由一个或者多个中央控制单元来控制。术语“照明设备”既可以是气体放电灯也可以是卤素灯或者发光二极管(LED)。这种照明设备可以单独或者连同其他照明设备一起设置在灯具中，该灯具也可以包含驱动装置。
根据现有技术，驱动装置已具有用于总线线路的接口，该接口具有用于整流总线线路电压的整流器以及用于电势隔离总线线路的单元(例如DE4330114B4)。然而迄今为止，接口的各个组件被实施为独立的构件组或者部件，结果易受干扰性加大并且安装和库存成本增加。
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于照明装置总线站点的接口，其中，所述接口具有用于整流总线线路电压的整流器以及用于电势隔离所述总线线路的单元，并且其中，所述整流器和所述用于电势隔离的单元包含在一个集成电路中。
根据本发明，针对这种类型的装置，该任务通过权利要求1的特征性特征解决。在从属权利要求中说明本发明的特别有利的实施方式。
本发明还涉及具有至少一个照明设备的照明装置，其中，所述照明设备是由至少一个驱动装置根据中央控制单元的指令来控制的，并且所述驱动装置可以具有地址。
以这种方式可以提供一种能够以简单方式实现的用于照明装置总线站点的接口。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明。图中：
图1示出照明装置的一个实施方式，其具有本发明接口；
图2示出照明装置的一个实施方式，其具有包含本发明接口的驱动装置。
以下结合照明设备和用于总线站点的驱动装置的实施例来说明本发明。
以下描述照明设备BA的一个示例，该照明设备BA具有中央控制单元12、控制设备10、通过控制设备10耦合在电源上的驱动装置1、1′、1″、1′x、1′y以及其他控制设备11、13、14。
本发明可以在所有类型的照明设备驱动装置中应用。在此可以应用各种类型照明设备，尤其可以应用气体放电灯、卤素灯或者有机或者无机发光二极管。
驱动装置1、1′、1″、1′x、1′y、中央控制单元12和控制设备10是照明装置BA的组成部分。
此外，其他控制设备11、13、14可以连接在总线线路21上。各种控制设备11、13、14也被描述成执行器，并且可以是各种类型的传感器，例如运动或亮度传感器，这些控制设备也可以是可由用户操作的执行器，例如开关、按键或者具有控制照明的用户界面的触摸屏。
总线线路21是双线式数据线路，其传输低直流电压的数字信号，作为控制指令。通过总线线路21进行例如根据DALI标准的数据传输。驱动装置1、1′、1″、1′x、1′y的接口电路、中央控制单元12和控制设备10可以接收根据DALI标准的控制指令。
要注意的是，控制指令通过总线线路21的数据传输不一定非要按照有线方式实施，该数据传输例如可以按照无线方式通过无线电连接或者通过经由供电电网20的电力线通信(PLC)来传输。
针对所述变形的传输方式，相应地存在类似于DALI有线数据传输标准的标准化传输方法，其中，经过改变的数据传输可以通过相同的总线线路21实现。
然而也可以设计用于传输按键信号的总线线路21。在此，中央控制单元12可以是按键，在一个简单的变形方式中，该按键在操作时短接总线线路21。然而也可以利用电源电压给该按键供电，并且总线线路传输被供以电源电压的按键信号。
中央控制单元12可以通过总线线路21控制照明设备的一个或者更多个驱动装置1，该驱动装置可以接收和发送数字的控制指令。当总线线路21上出现相应的断开指令(其由控制设备10接收和评估)时，控制设备10可以将已连接的驱动装置1与电源断开，以便将驱动装置1的功率消耗降为零。由此，驱动装置1从工作状态进入不工作状态。控制设备10继续监控总线线路21上的控制指令并可以存储控制指令。
由断路器5实施驱动装置1与电源的电源连接和电源分离。断路器5可以是开关，例如半导体开关或者继电器。断路器5可以集成在控制设备10中，或者由控制设备10的控制输出端控制。
控制设备10可以控制多个独立的电源连接，因而可以控制彼此独立的驱动装置1，具体而言，可以控制多个电源连接或者说已经集成了多个电源连接。彼此独立的驱动装置1可以通过不同地址彼此区分开来。
控制设备10和控制设备11、13、14以及中央控制单元12的供电可以通过集成在控制设备10中的总线电源来实施。在此，总线电源可以给总线线路21供电，具体而言，按照所谓的“低电平有效(active low)”原理来传输。在这种传输中，只要没有传输数据，那么就持续存在例如12V的电平。传输数据时，为传输一个比特而将该电平下拉到例如低于2V的电平。
以这种方式，在总线线路21上存在持续电压，因而可以通过总线线路21实现给控制设备10和11供电。
控制设备10可以具有自己的电源，该电源直接耦合在供电电源上。
中央控制单元12可以通过总线线路21查询驱动装置1的状态。此外，也可以通过直接连接的按键或者开关、通过与编程设备连接的接口、通过触摸屏或者其他设定方式直接由用户对中央控制单元12进行配置和控制。通过直接控制方式，用户也可以规定控制指令，例如亮度值。
在具有至少一个照明设备的照明装置BA之内，若干照明设备可以具有地址，这些照明设备是由至少一个驱动装置1、1′、1″、1′x、1′y根据中央控制单元12的指令来控制的。在驱动装置1、1′、1″、1′x、1′y销售之前，可以在驱动装置1、1′、1″、1′x、1′y中分别存储一个预设的地址L。
图2中示例性示出LED驱动装置，并且进一步说明了该LED驱动装置。
在图2所示的驱动装置1中具有控制电路2作为中央组件，该控制电路2控制和监控驱动装置1的组件的全部功能。控制电路2尤其被设计为集成电路，例如ASIC、微控制器、PAL或者DSP。尤其是，变流器3的工作被控制和监控，尤其是也被调节。变流器3通过接口与供电电源20相连并且接收驱动照明设备所需的能量。此外变流器3也控制照明设备的工作，尤其是照明设备的亮度。LED灯作为照明设备连接在驱动装置1的变流器3上。
变流器3承担从供电电源20正确地获取电流的职责，而获取电流可以通过规定供电器来预定。该职责尤其是获取尽量正弦形的电流，其具有尽量少的高频干扰。为此，该变流器3可以包含所谓的滤波器用于避免高频干扰，该高频干扰可能来自供电电源20，或者可能由变流器3产生；该变流器3还包含有源功率因数校正电路。此外，变流器3保证了LED灯的正常工作。该变流器3尤其可以调节或者控制LED灯的电流和/或电压。
在一个特别实施方式中，变流器3也可以被设计成多级式变流器，从而将各种任务分配至变流器3的各级。按照有利方式，通过一级来保证正确地从供电电源20获取电流，而下一级控制LED灯的工作。供电电源20可以是电压为230V的低频交流电压或者24V的直流电压。
根据供电电源20的类型，变流器3可以被设计成DC-DC转换器或者AC-DC转换器。在一个特别有利的实施方式中，变流器3可以包含能量存储器(Cbus)，该能量存储器可以由存储电容器或者可充电电池构成。
驱动装置1和控制设备10是照明系统BA的组成部分。
此外控制电路2与接口4相连。接口4与总线线路21相连。通过总线线路21传输由控制设备10发送的控制指令。接口4接收该控制指令并且转发至控制电路2。控制电路2可以分析并且存储控制指令。根据所传输的控制指令，控制电路2可以通过变流器3控制LED灯的工作。
控制电路2也可以监控LED灯和变流器3的工作，并且在故障或者识别出特殊事件的情况下，控制电路2通过接口4和总线线路21将相应的控制指令发送至控制设备10。此外其他控制设备11也可以连接在总线线路21上。
各种控制设备10和11也可以是各种传感器，例如运动或亮度传感器，这些控制设备10和11也可以是可由用户操作的执行器，例如开关、按键或者触摸屏，该触摸屏具有照明控制用户界面。
控制电路2可以包含存储器8，或者控制电路2可以控制位于驱动装置1中的外部存储器8。
总线线路21是双线式数据线路，其传输具有低直流电压的数字信号，作为控制指令。通过总线线路21进行例如根据DALI标准数据传输。接口4和控制设备10可以接收根据DALI标准的控制指令。然而，作为符合标准化传输的数据传输的另选方式，也可以选择具有其它参数的传输。由于驱动装置1和控制设备10都具备根据DALI标准传输数据的功能，所以可以获得非常高的照明系统组件兼容性。
由此，用户可以使用各种供应商的大量各种控制和驱动设备，而且适用于各种应用目的，用户可以视需求而定针对相应的照明系统选择这些控制和驱动设备。通过总线线路21可以进行不同于DALI标准的其他类型传输。
以下说明本发明接口4的结构的实施方式。
用于照明装置BA的总线站点(例如驱动装置1)的接口4具有用于整流总线线路21电压的整流器以及用于电势隔离总线线路21的单元。整流器和用于电势隔离的单元包含在一个集成电路中。
用于电势隔离总线线路21的单元可以要么只具有一个发送电路要么只具有一个接收电路，或者不仅具有发送电路也具有接收电路。
接口可以被设计用于接收数字信号。接口可以被设计用于接收按键信号，优选用于接收被供以电源电压的按键信号。
整流器可以是耐受供电电压的，也就是说，整流器可以设计用于例如230V AC的交流电压，或者也可以设计用于600V峰值的耐压能力。
集成电路可以是多芯片模块。在这种情况下，整流器和用于电势隔离的单元例如可以分别被设计成在相应半导体基底上的独立构件，这些独立构件集成在共同的壳体中(Package)。该壳体可以是集成电路的标准壳体(例如SO-8壳体或者DIL-8壳体)。
集成电路可以优选按照绝缘体上硅(SOI：Silicon on Isolator)技术实施为单芯片模块。在这种情况下，整流器和用于电势隔离的单元可以集成在半导体基底上(例如在高压电技术中)，该半导体基底集成在壳体(Package)中。该壳体可以是集成电路的标准壳体(例如SO-8壳体或者DIL-8壳体)。
用于电势隔离总线线路21的单元可以具有变压器，优选具有空心线圈。该空心线圈可以是所谓的空心变压器，优选是没有铁芯的变压器，该变压器是通过非常高的频率来控制的。
用于电势隔离总线线路21的单元可以具有光学数据传输单元。所述光学数据传输单元可以具有光耦合器。
在本发明一个特殊实施方式中，接口4也可以集成在控制电路2中。这例如可以通过优选按照绝缘体上硅技术集成为多芯片模块或者单芯片模块来实施。
如前已述，不仅用于至少一个照明设备的驱动装置1可以具有本发明接口4，而且控制设备11、13也可以具有本发明接口4。而且，中央控制单元12也可以具有本发明接口4。因而总线站点不仅可以是驱动装置1也可以是控制设备11、13或者中央控制单元12。
因此，具有至少一个照明设备的照明装置BA就是可行的，其中，该照明设备是根据中央控制单元12或者控制设备13、14的指令通过至少一个驱动装置1、1′、1″…来控制的，并且至少一个总线站点1、13具有本发明的接口4。
驱动装置1、1′、1″、1′x、1′y可以按照DALI标准或者按照Tridonic的特殊协议DSI来通信。
因而产生了具有至少一个照明设备的照明装置BA，其中，驱动装置1、1′、1″、1′x、1′y可以被设置处于寻址模式，并且可以读取相应存储在驱动装置1、1′、1″、1′x、1′y中的预先设定的地址L。
中央控制单元12可以查询可能的地址A，并且检查，针对某个地址是否有一个以上的驱动装置1、1′、1″、1′x、1′y发送了反馈信息。
Claims (15)
1.一种用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其中，所述接口(4)具有用于整流总线线路(21)电压的整流器以及用于电势隔离所述总线线路(21)的单元，其特征在于，所述整流器和用于电势隔离的所述单元包含在一个集成电路中。
2.根据权利要求1所述的用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其特征在于，用于电势隔离所述总线线路(21)的所述单元不仅具有发送电路也具有接收电路。
3.根据权利要求1或2所述的用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其特征在于，所述接口(4)被设计用于接收数字信号。
4.根据权利要求1至3之一所述的用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其特征在于，所述接口(4)被设计用于接收按键信号。
5.根据权利要求4所述的用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其特征在于，所述接口(4)被设计用于接收以电源电压供电的按键信号。
6.根据权利要求1至5之一所述的用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其特征在于，所述整流器是按照耐受供电电压的方式设计的。
7.根据权利要求1至6之一所述的用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其特征在于，所述集成电路被实施为多芯片模块。
8.根据权利要求1至6之一所述的用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其特征在于，所述集成电路被实施为单芯片模块，优选按照绝缘体上硅(Silicon onIsolator)技术来实施。
9.根据权利要求1至8之一所述的用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其特征在于，用于电势隔离所述总线线路(21)的所述单元具有变压器，所述变压器优选是空心线圈。
10.根据权利要求1至8之一所述的用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其特征在于，用于电势隔离所述总线线路(21)的所述单元具有光学数据传输单元。
11.根据权利要求10所述的用于照明装置(BA)总线站点的接口(4)，其特征在于，所述光学数据传输单元具有光耦合器。
12.一种用于至少一个照明设备的驱动装置(1)，所述驱动装置具有根据前述权利要求之一所述的接口。
13.一种控制设备(11、13)，其具有根据权利要求1至11之一所述的接口。
14.一种中央控制单元(12)，其具有根据权利要求1至11之一所述的接口。
15.一种具有至少一个照明设备的照明装置(BA)，其中，所述照明设备是由至少一个驱动装置(1，1′，1″…)根据中央控制单元(12)或者控制设备(13、14)的指令来控制的，其特征在于，至少一个总线站点(1、13)具有根据前述权利要求之一所述的接口(4)。
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Legal Events
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