CN105191504B - 包括两个接口的发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光装置(100),包括:第一接口(104),用于向该发光装置(100)供电;以及第二接口(106),用于传输一个或多个用于控制所述发光装置(100)的照明光源(102)的照明特性的控制信号。

Description

包括两个接口的发光装置
技术领域
本发明涉及一种发光装置。
背景技术
发光装置,尤其LED机械灯,用于机械内外的照明。此类发光装置通过开关或继电器接通或断开该发光装置的电源电压而打开和关闭。然而,此方式只能用于打开或关闭所述发光装置,而不具备任何其他功能。其他功能根本不能实现,或者只有在巨额(安装)花费的条件下才能实现。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种具有灵活照明特性的发光装置。
此目的可由本发明独立权利要求的技术特征实现。其优选实施方式见于从属权利要求、说明书及附图的技术方案。
本发明基于以下发现:上述目的由具有用于电源或控制信号的不同接口的发光装置实现。这种发光装置可减小布线复杂度并可灵活使用。
根据第一方面,上述目的通过如下方式实现:所述发光装置包括:用于向所述发光装置供电的第一接口;以及用于传输一个或多个用于控制所述发光装置的照明光源的照明特性的控制信号的第二接口。由此所实现的技术优点在于:通过所述第一接口,可向发光装置供电,从而例如使该发光装置工作;通过所述第二接口,可实现利用所述一个或多个控制信号对所述发光装置进行控制。
所述照明特性例如可包括调光和/或闪光模式。
举例而言,所述传输包括:接收所述控制信号,或向照明光源驱动器(例如LED驱动器)发送或转发控制信号。
所述照明光源例如可包括LED,或者LED面板,或者卤素灯,或者卤素灯面板。
所述第二接口可具有单向或双向设计。该第二接口可设计为例如用于符合IEC61158标准(测量和控制用数字数据通信-工业控制系统用现场总线)的工业应用的现场总线的一部分,或设计为用于符合IEC 61784-2标准且具备实时功能的基于以太网的现场总线的以太网接口。所述第二接口也可设计为通信接口。
在一种优选实施方式中,所述至少一个控制信号为,或者包括,用于对所述照明光源的光强进行控制(例如调光)的调光信号。由此所实现的技术优点在于,通过所述调光信号可改变光强,从而使得所述发光装置可提供可调节光强。
在另一种优选实施方式中,所述至少一个控制信号为,或者包括,用于控制所述照明光源的照明频率和/或照明持续时间的闪光信号。由此所实现的技术优点在于,所述发光装置可生成具有所需频率和/或持续时间的闪光,从而例如产生频闪效应。
在另一种优选实施方式中,所述第二接口设计用于传输(尤其为接收或发射)状态信号(尤其为故障信号)。由此所实现的技术优点在于,所述第二接口可发射或接收故障信号,从而例如可对所述发光装置的故障进行指示。举例而言,所述故障可以为照明光源的缺陷。此类缺陷例如可通过测量电流或电压进行检测。
在另一种优选实施方式中,所述第一接口设计用于无线能量传输,或有线或光纤能量传输。由此所实现的技术优点在于,使用无线能量传输时,无需铺设电能传输线路。另一方面,使用有线或光纤能量传输时,可实现更大能量的传输或减少能量损失。
在另一种优选实施方式中,所述第二接口设计用于所述至少一个控制信号和/或状态信号的无线传输,或有线或光纤传输。由此所实现的技术优点在于,使用无线传输时,无需铺设电线。另一方面,使用有线或光纤能量传输时,可实现更高的能量传输效率。
在另一种优选实施方式中,所述发光装置包括用于向其他发光装置供电的第三接口。由此所实现的技术优点在于,可实现多个发光装置的串联及供电,从而进一步降低布线复杂度。
在另一种优选实施方式中,所述第三接口设计用于无线能量传输,或有线或光纤能量传输。由此所实现的技术优点在于,使用无线能量传输时,无需铺设电能传输线路。另一方面,使用有线或光纤能量传输时,可实现更高的能量传输效率。
在另一种优选实施方式中,所述发光装置包括其他接口(如第四接口),用于将所述至少一个控制信号和/或一个状态信号传输(如发射)至其他发光装置,和/或用于接收其他发光装置的其他控制信号和/或一个或多个其他状态信号。
所述其他状态信号可包括上述控制信号的特性。
所述其他状态信号可包括上述状态信号的特性。
所述其他接口(如第四接口)可具有单向或双向设计。所述其他接口(如第四接口)可设计为例如用于符合IEC 61158标准(测量和控制用数字数据通信-工业控制系统用现场总线)的工业应用的现场总线的一部分,或设计为用于符合IEC 61784-2标准且具备实时功能的基于以太网的现场总线的以太网接口。所述第二接口也可设计为通信接口。
由此所实现的技术优点在于,可实现多个发光装置的串联,从而可将所述控制信号和/或状态信号在串联发光装置内传递,以进一步减小布线复杂度。
在另一种优选实施方式中,所述其他接口设计用于所述控制信号和/或状态信号的无线传输,或有线或光纤传输。由此所实现的技术优点在于,使用无线能量传输时,无需铺设电线。另一方面,使用有线或光纤能量传输时,可实现更高的能量传输效率。
根据第二方面,上述目的由一种控制装置实现,所述控制装置具有接口,所述接口用于传输(如发射或接收)一个或多个控制信号,以控制照明光源或发光装置的照明特性,和/或用于接收来自发光装置的状态信号。所述控制信号可包括上述状态信号的特性。所述状态信号可包括上述状态信号的特性。由此所实现的技术优点在于,可实现所述发光装置的控制。
在一种优选实施方式中,所述至少一个控制信号为,或者包括,用于控制所述照明光源光强的调光信号。由此所实现的技术优点在于,通过所述调光信号可改变光强,从而使得所述发光装置可提供可调节光强。
在另一种优选实施方式中,所述至少一个控制信号为,或者包括,用于控制所述照明光源的照明频率和/或照明持续时间的闪光信号。由此所实现的技术优点在于,所述发光装置可生成具有所需频率和/或持续时间的闪光,从而例如产生频闪效应。
在另一种优选实施方式中,所述接口设计用于传输(尤其为发射)状态信号(尤其为故障信号)。由此所实现的技术优点在于,所述第二接口可接收故障信号,从而例如可对所述发光装置的故障进行有效指示。举例而言,所述故障可以为所述发光装置或照明光源的缺陷。
在另一种优选实施方式中,所述用于传输所述至少一个控制信号和/或状态信号的接口设计用于所述控制信号和/或状态信号的无线传输,或有线或光纤传输。由此所实现的技术优点在于,使用无线能量传输时,无需铺设电线。另一方面,使用有线或光纤能量传输时,可实现更高的能量传输效率。
在另一种优选实施方式中,所述控制装置包括用于向发光装置供电的接口。由此所实现的技术优点在于,所述控制装置可向所述发光装置供电,从而无需设置另设电源。
在另一种优选实施方式中,所述用于向发光装置供电的接口设计用于无线能量传输,或有线或光纤能量传输。由此所实现的技术优点在于,使用无线能量传输时,无需铺设电能传输线路。另一方面,使用有线或光纤能量传输时,可实现更大能量的传输。
根据第三方面,上述目的由一种包括上述发光装置及上述控制装置的照明系统实现。由此所实现的技术优点在于:通过所述第一接口,可向所述发光装置供电,从而例如使所述照明光源工作;通过所述第二接口,可实现利用所述控制信号对所述发光装置进行控制。
附图说明
以下通过参考附图,说明其他示例实施方式,附图中:
图1为发光装置示意图;
图2为发光装置局部视图;
图3为发光装置另一局部视图;
图4为照明系统电路示意图;
图5所示为另一照明系统的另一电路示意图。
附图标记列表
100 发光装置
102 照明光源
104 第一接口
106 第二接口
108 第三接口
110 第四接口
112 插头
114 插座
200 A编码
202 第一触点
204 第二触点
206 第三触点
208 第四触点
210 第五触点
300 A编码
302 第一触点
304 第二触点
306 第三触点
308 第四触点
310 第五触点
400 照明系统
402 控制装置
404 电源
406 另一发光装置
408 第一接口
410 第二接口
412 电源接口
414 电源接口
500 照明系统
502 电源接口
B 闪光信号
D 调光信号
F 状态信号
M 接地电压
V 电源电压
具体实施方式
图1所示为发光装置100。根据一种实施方式,发光装置100设计为机械灯,尤其为用于机械内外照明的LED机械灯。
根据一种实施方式,发光装置100包括照明光源102。在一种实施方式中,所述照明光源102设计为LED照明元件。根据一种实施方式,发光装置100还包括插头112和插座114。根据一种实施方式,插头112与第一接口104以及第二接口106相关联。在此方式中,第一接口104用于向发光装置100提供电能,尤其为向其内的照明光源102供电。此外,通过第二接口106,可将用于控制发光装置100的一个或多个控制信号(图1未示出)传输至发光装置100。此外,根据一种实施方式,通过第二接口106,还可发射或接收发光装置100产生的状态信号(图1未示出)。
根据一种实施方式,所述发光装置可选地包括与插座114相关联的第三接口108和第四接口110。在此方式中,第三接口108用于向其他发光装置(图1未示出)提供电能,而通过第四接口110,可将用于控制其他发光装置100的一个或多个控制信号传输至该其他发光装置100。此外,如下文所述,根据一种实施方式,通过第四接口110,还可发射或接收控制信号或由所述其他发光装置406产生的一个或多个状态信号。因此,如下文所述,通过插座114,可将其他发光装置406电连接于发光装置100。
图2所示为插头112,其例如设计为5针M12内置插头连接器。根据一种实施方式,插头112包括A编码200和五个触点202至210。
举例而言,所述五个触点202至210分配如下:
触点202用于电源电压V,
触点204用于闪光信号B
触点206用于接地电压M
触点208用于调光信号D,以及
触点210用于状态信号F,例如故障信号。
图3所示为插座114,其在一种实施方式中设计为5针M12内置插头连接器。根据一种实施方式,插座114包括A编码300以及五个触点302至310。
举例而言,所述五个触点302至310分配如下:
触点302用于电源电压V,
触点304用于闪光信号B
触点306用于接地电压M
触点308用于调光信号D,以及
触点310用于状态信号F,例如故障信号。
图4所示为照明系统400。根据一种实施方式,照明系统400包括控制装置402、电源404以及其他发光装置406。
根据一种实施方式,电源404所供电能通过电源404的电源接口412传输至控制装置402。为实现此目的,控制装置402的电源接口414电连接至电源404的电源接口412。电源404的电源接口412和控制装置402的电源接口414包括用于电源电压V的末端和用于接地电压M的末端。根据一种实施方式,电源电压V为24V。
根据一种实施方式,除电源接口414外,控制装置402还包括:用于向发光装置100供电的第一接口408;以及用于控制发光装置100的照明光源102的照明特性的第二接口410。根据一种实施方式,控制装置402的第一接口408包括用于电源电压V和接地电压M的两个末端。
根据一种实施方式,控制装置402的第二接口410包括三个末端。其中,所述三个末端中的两个用于控制信号B,D,以控制发光装置100的照明光源102的照明特性,而所述三个末端中的剩余一个用于发光装置100的状态信号F。根据一种实施方式,控制信号B,D包括闪光信号B和调光信号D。根据一种实施方式,状态信号F为故障信号。
根据一种实施方式,闪光信号B为脉宽调制控制信号,用于产生供应于待打开或关闭的照明电源102的电流。其中,控制信号电平逻辑为1时电流中断,而控制信号电平逻辑为0时电流流通。因此,根据一种实施方式,发光装置100的第二接口106的闪光信号B的输入为低电位有效输入,从而使得即使在闪光信号B可忽略或不存在时,照明光源102仍能点亮。
根据一种实施方式,调光信号D也为脉宽调制控制信号。根据一种实施方式,值为0~100%的占空系数或占空比对应于照明光源102的最大供应电流强度,即照明光源102以最大光强点亮。
此外,根据一种实施方式,当照明光源102以调光模式操作时,所对应的占空系数或占空比例如为大于0~0.95。如此,由所述占空系数决定的电流强度为供应于照明光源102的最大电流强度的0~100%。最后,根据一种实施方式,照明光源102未点亮时所对应的占空系数或占空比例如为大于0.95。换言之,根据一种实施方式,取值例如为0.95的占空系数或占空比表示由所述调光模式转向照明光源102关闭状态时的阈值,反之亦然。
此外,根据一种实施方式,发光装置100的第二接口106的调光信号D的输入实施为低电平有效关闭输入,从而使得即使在调光信号D可忽略或不存在时,照明光源102仍能点亮。
根据一种实施方式,状态信号F为数字状态信号。当故障产生时,状态信号F的状态信号电平设置为逻辑1,而在正常状态下,该电平设为逻辑0。根据一种实施方式,状态信号F例如表示发光装置100内发生温度过高和/或例如用于为照明光源102供电的LED电压的电压故障。
根据一种实施方式,控制装置402的第一接口408电连接于发光装置100的第一接口104,从而将发光装置100电连接于电源电压V和接地电压M。根据一种实施方式,控制装置402的第二控制接口410连接至发光装置100的第二接口106。
根据一种实施方式,图4所示第一接口104以及发光装置100的第二接口106组合于插头112内。根据一种实施方式,所述插头112设计为5针M12内置插头。根据一种实施方式,所述5个末端分配如下(同时见图2):
触点202用于电源电压V,
触点204用于闪光信号B
触点206用于接地电压M
触点208用于调光信号D,以及
触点210用于状态信号F,例如故障信号。
因此,根据一种实施方式,控制信号、闪光信号B和/或调光信号D可自控制装置402传输至第一发光装置100。因此,根据一种实施方式,闪光信号B和/或调光信号D由控制装置402发射。
闪光信号B接收后,照明光源102的照明频率和/或照明时间随即发生变化,例如,即照明光源102的照明和非照明状态相继切换,从而使得照明光源102产生闪光。另一方面,调光信号D接收后,照明光源102的光强随即发生变化。如果所述状态信号F为故障信号,则该状态信号F可由发光装置100传输到第一控制装置402。因此,根据一种实施方式,状态信号F由控制装置402接收。当发生故障时,发光装置100将照明光源102自动关闭。当所述故障(如温度过高)解除时,根据一种实施方式,只要闪光信号B或调光信号D的输入端不存在静态直流电压信号(如24V直流信号),则发光装置100自动将照明光源102重新打开。
图4同时示出有另一发光装置406连接于发光装置100的插座114。所述另一发光装置406具有与参照图1~3所描述发光装置100相同的设计。
根据一种实施方式,插座114的5个末端分配如下(同时见图3):
触点302用于电源电压V,
触点304用于闪光信号B
触点306用于接地电压M
触点308用于调光信号D,以及
触点310用于状态信号F,例如故障信号。
根据一种实施方式,发光装置100的第三接口108电连接至所述另一发光装置406的第一接口104,而且发光装置100的第四接口110电连接至所述另一发光装置406的第二接口106。在此方式中,根据一种实施方式,发光装置100的第一接口104设计如下:所述电源电压V和接地电压M通过发光装置100传递,从而使得在发光装置100的插座114处,电源电压V供应于触点302,且用于使所述另一发光装置406工作的接地电压M供应于触点306。
此外,根据一种实施方式,触点304处用于闪光信号B的末端、触点308处用于调光信号D的末端、以及触点310处用于故障信号F的末端电连接于所述另一发光装置406的第二接口106的相应触点204,208,210。
如此,即可通过控制装置402将闪光信号B和/或调光信号D在发光装置100内传递,并将其提供于所述另一发光装置406。所述另一发光装置406在接收到上述信号后,即可使光强发生改变,以及/或者在接收闪光信号B后,即可使照明频率和照明时间发生改变。
因此,根据一种实施方式,闪光信号B和/或调光信号D由控制装置402发射。此外,根据一种实施方式,状态信号F可经发光装置100转发至控制装置402。随后,该控制装置402例如通过相应调光信号D将照明系统400关闭。因此,根据一种实施方式,状态信号F由控制装置402接收。
图5所示为照明系统500的另一示例式实施方式,其与上述示例性实施方式的区别在于,电源404通过另一电源接口502直接电连接至发光装置100的第一接口104。
因此,在本示例实施方式中,电源404包括电源接口412和另一电源接口502。此外,在本示例实施方式中,除电源接口414外,控制装置402还包括传输接口410,例如用于发射控制信号B、D,和/或接收状态信号F。
在图5所示示例性实施方式中,电源404通过其电源接口412向控制单元402提供电能,同时通过其另一电源接口502向发光装置100提供电能。在本示例实施方式中,与发光装置100串联的所述另一发光装置406也获得了电能。
在图4和图5所示示例性实施方式中,与发光装置100类似,所述另一发光装置406包括第三接口108和第四接口110,从而使得照明系统400可扩展至包括其他发光装置。
此外,在图4和图5所示示例性实施方式中,第一发光装置100的第一接口104、第二接口106、第三接口108、第四接口110以及所述另一发光装置406的第一接口104、第二接口106、第三接口108、第四接口110均设计为有线或光纤接口。此外,在这些示例性实施方式中,第一接口408和第二接口410,控制装置402的电源接口414,以及电源404的电源接口412均设计为有线或光纤接口。
然而,与上述不同的是,所述第一发光装置的第一接口104和/或第三接口108,和/或所述另一发光装置406的第一接口104和第三接口108,以及控制装置402的第一接口408例如可通过电感式或电容式耦合设计为用于无线能量传输。此外,电源404的电源接口412以及控制装置402的电源接口414例如可通过电感式或电容式耦合设计为用于无线能量传输。
此外,发光装置100的第二接口106和/或第四接口110,所述另一发光装置406的第二接口106和/或第四接口110,以及控制装置402的第二接口410例如可通过蓝牙或无线局域网(WLAN)设计为用于无线数据传输。
根据一种实施方式,发光装置100和所述另一发光装置406包括用于激活照明光源102的LED驱动器。根据一种实施方式,其涉及一种用于激活照明光源102的标准驱动器。所述LED驱动器可包括软件元件和硬件元件。所述LED驱动器电连接至电源电压V和接地电压M。根据一种实施方式,所述LED驱动器的上游连接有过电压保护和反极性保护,在一种实施方式中,其分别为放电器和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
此外,所述LED驱动器例如可包括或关联至施密特触发器,用于例如在所述电源电压下降至预定临界值以下时,产生状态信号,例如故障信号。此外,所述LED驱动器可关联至逻辑与门,或者,所述LED驱动器包括逻辑与门。在该逻辑与门上,除了所述闪光信号B外,还提供另一状态信号。在该状态信号提供至所述逻辑与门前,其先提供至脉宽调制控制信号的输入端。此外,所述LED驱动器包括用于调光信号D的输入端。根据一种实施方式,该调光信号也为脉宽调制控制信号。根据一种实施方式,输入端的上游连接有由多个欧姆电阻器和一个低通组成的分压器。
此外,根据一种实施方式,可将选择器开关输入端关联至所述LED驱动器或连接于其上游。通过所述选择器开关输入端,可实现两种操作模式的两者择一,例如,在两种不同辐射特性,例如100°和50°辐射角中选择一种。如此,可实现发光装置100及所述另一发光装置406与标准LED驱动器的联用。

Claims (16)

1.一种发光装置(100),其特征在于,包括:第一接口(104),用于向所述发光装置(100)供电;以及第二接口(106),用于传输用于控制所述发光装置(100)的一照明光源(102)的照明特性的至少一个控制信号(B,D),
其中所述至少一个控制信号(B,D)包括用于控制所述照明光源(102)的光强的一调光信号(D)以及用于控制所述照明光源(102)的照明频率和/或照明持续时间的一闪光信号(B),
其中所述第二接口(106)设计为用于传输一状态信号(F),
其中所述发光装置(100)包括一个五针插头连接器且所述五针插头连接器包括所述第一接口(104)和所述第二接口(106),其中所述五针插头连接器包括五个触点,其中第一触点用于一电源电压(V),第二触点用于所述闪光信号(B),第三触点用于一接地电压,第四触点用于所述调光信号(D)以及第五触点用于所述状态信号(F)。
2.如权利要求1所述的发光装置(100),其特征在于,所述第二接口(106)设计为用于接收或发射所述状态信号(F)。
3.如权利要求1所述的发光装置(100),其特征在于,所述状态信号(F)为一故障信号,且所述第五触点用于所述故障信号。
4.如权利要求1所述的发光装置(100),其特征在于,所述第一接口(104)设计为用于无线能量传输、有线能量传输或光纤能量传输。
5.如权利要求1所述的发光装置(100),其特征在于,所述第二接口(104)设计为用于至少一个控制信号(B,D)和/或一个状态信号(F)的无线传输、有线传输或光纤传输。
6.如权利要求1所述的发光装置(100),其特征在于,所述发光装置(100)包括用于向另一发光装置(406)供电的第三接口(108)。
7.如权利要求6所述的发光装置(100),其特征在于,所述第三接口(108)设计为用于无线能量传输、有线能量传输或光纤能量传输。
8.如权利要求1所述的发光装置(100),其特征在于,所述发光装置(100)包括另一接口(110),用于将至少一个控制信号(B,D)和/或一个状态信号(F)传输至另一发光装置(406),和/或用于接收另一发光装置(406)的控制信号(B,D)和/或状态信号(F)。
9.如权利要求8所述的发光装置(100),其特征在于,所述另一接口(110)设计为用于所述控制信号(B,D)和/或状态信号(F)的无线传输、有线传输或光纤传输。
10.一种控制装置(402),其特征在于,包括一接口(410),用于传输用于控制一发光装置(100)的一照明光源(102)的照明特性的至少一个控制信号(B,D),和/或用于接收所述发光装置(100)的一状态信号(F),其中所述至少一个控制信号(B,D)包括用于控制所述照明光源(102)的光强的一调光信号(D)以及用于控制所述照明光源(102)的照明频率和/或照明持续时间的一闪光信号(B),
其中所述接口(410)设计为用于传输一状态信号(F),
其中所述发光装置(100)包括一个五针插头连接器且所述五针插头连接器包括所述接口(410),其中所述五针插头连接器包括五个触点,其中第一触点用于一电源电压(V),第二触点用于所述闪光信号(B),第三触点用于一接地电压,第四触点用于所述调光信号(D)以及第五触点用于所述状态信号(F)。
11.如权利要求10所述的控制装置(402),其特征在于,所述接口(410)设计为用于发射所述状态信号(F)。
12.如权利要求10所述的控制装置(402),其特征在于,所述状态信号(F)为一故障信号,且所述第五触点用于所述故障信号。
13.如权利要求10所述的控制装置(402),其特征在于,用于传输所述至少一个控制信号(B,D)和/或一个状态信号(F)的所述接口(410)设计为用于该控制信号(B,D)和/或状态信号(F)的无线传输、有线传输或光纤传输。
14.如权利要求10所述的控制装置(402),其特征在于,所述控制装置(402)包括用于向所述发光装置(100)供电的一接口(408)。
15.如权利要求14所述的控制装置(402),其特征在于,用于向发光装置(100)供电的所述接口(408)设计为用于无线能量传输、有线能量传输或光纤能量传输。
16.一种照明系统(400,500),其特征在于,包括如权利要求1至9中任一项所述的发光装置(100),以及如权利要求10至15中任一项所述的控制装置(402)。
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