CN107637179B - 照明系统 - Google Patents

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Abstract

照明系统。控制装置包括：至少一个输入连接器(x1,x2)，其被配置为电连接用于驱动照明部(3a,3b)的操作装置(1)；至少一个输出连接器(x3,x4,x5)，其被配置为电连接照明部(3a,3b)中的至少一个；控制部(4)，其被配置为基于控制信号对照明部(3a,3b)进行开关；以及电路(5)，其被配置为从用于驱动照明部(3a,3b)的操作装置(1)所生成的恒定电流生成用于供应控制部(4)的电压。

Description

照明系统
技术领域
本发明涉及控制装置、照明装置和照明系统。具体地，本发明涉及一种被配置为对由操作装置供应的照明部进行开关或调光的控制装置。
背景技术
在照明系统中，经常使用操作装置来驱动诸如气体放电灯、卤素灯泡、发光二极管(LED)的照明部，利用该操作装置来对照明部的操作进行监测、启动和/或调光。
使用传感器例如检测物体运动、环境亮度或人的存在/不存在并向操作装置提供相应控制信号，照明部可在人存在/不存在的情况下自动地打开/关闭或者调光以自动地适应环境亮度。
必须向用于操作照明部的传感器供应馈入。通常利用将交流电变换为直流电(AC/DC)的附加电源单元或操作装置的附加输出从电网或者直接从总线系统实现馈入。
这种馈入需要照明装置和/或电路中的附加安装空间以用于电偶隔离。只有当在操作装置处存在用于传感器的单独输出或兼容的总线系统/接口时，才可进行传感器的简单改装。
LED的传统调光是通过控制操作装置(例如，LED转换器)实现的，即，传感器/调光器必须连接到操作装置。在很多情况下，操作装置被设置在难以到达的地方，例如在游泳池的底部，而照明部在游泳池的顶部，从而难以或无法连接和改装传感器。此外，为了检测环境亮度或检测人的存在，传感器/检测器应该被放置在照明部附近，并且当照明部距操作装置相当远时，需要长线缆或附加通信信道。
发明内容
本发明的目的是提供减少上述问题的设备和系统。具体地，本发明的目的在于提供一种可进行照明控制的简单且不昂贵的改装的控制装置、照明装置和照明系统。
根据本发明，控制装置包括：至少一个输入连接器，其被配置为电连接用于驱动照明部的操作装置；至少一个输出连接器，其被配置为电连接照明部中的至少一个；控制部，其被配置为基于控制信号来开关照明部；以及电路，其被配置为从用于驱动照明部的操作装置所生成的恒定电流生成用于供应控制部的电压。控制信号可以是由控制部生成的内部信号，用于内部信号用于在操作装置被打开之后使照明部变亮，或者按照预定时间打开/关闭至少一部分照明部。
通过本发明，控制装置可直接连接到操作装置的输出连接器或者向照明部供电的供给线，或者可连接到由操作装置驱动的照明部。这样，无需在操作装置处设置附加电源输出或控制接口，也无需将控制装置设置在操作装置附近。
为了控制装置的供应，控制装置外部的附加馈入和连接线变得不必要。由于联接到操作装置(可以是恒定电流转换器)的次级侧，所以在以安全超低电压(SELV)和安全隔离操作的情况下，控制装置可被设计得相当小。
控制装置可包括被配置为电连接照明部中的一个或更多个的至少一对的第一输出连接器和第二输出连接器，并且控制部可被配置为通过基于控制信号使所述至少一对的第一输出连接器和第二输出连接器短路来对照明部进行开关，以使得电流停止通过照明部并且照明部被关闭。当两个或更多个照明部串联连接并且操作装置是恒定电流转换器时，即使一个照明部被短路，通过操作装置使其余照明部的电流保持恒定。优选地，照明部是LED阵列。
控制装置可包括多对的第一输出连接器和第二输出连接器，并且控制装置的控制部可被配置为基于控制信号使一个或更多个连接器对短路。这样，通过在其余照明部仍以恒定电流驱动的情况下减少或增加短路的连接器对的数量来对灯进行调光。
另选地或另外，所述电路可连接到至少一个输入连接器中的一个以电连接操作装置，并且可连接到至少一个输出连接器以电连接照明部中的至少一个。
另选地，控制装置可包括被配置为与操作装置电连接的第一输入连接器和第二输入连接器，其中，所述电路连接到第一输入连接器和第二输入连接器。
另选地或另外，控制部可被配置为通过基于控制信号将至少一个输入连接器与至少一个输出连接器电连接来对照明部进行开关。
另选地或另外，控制部可被配置为基于控制信号顺序地对照明部进行开关，其中，控制部可利用所谓的脉宽调制(PWM)来操作。
另选地或另外，控制部可包括通信单元，该通信单元被配置为经由红外或无线电传输来接收和/或发送控制信号。
优选地，控制部包括传感器，该传感器被配置为根据检测来生成控制信号。该传感器可以是存在检测器、微光传感器或者用于检测色温的检测器，和/或控制信号可以是调光信号或者用于颜色设定的信号。
根据本发明的照明装置包括上述控制装置中的一个和至少一个照明部。照明装置可包括操作装置，该操作装置包括用于驱动发光二极管或有机发光二极管(OLED)的恒定电流转换器。
优选地，照明部的一部分被指派给间接照明并且照明部的另一部分被指派给直接照明，并且控制部被配置为基于控制信号对用于直接照明的照明部进行开关。
另选地或另外，照明部的一部分可被指派给基本照明并且照明部的另一部分可被指派给主照明，其中，控制部可被配置为基于指示人的存在的控制信号来对用于主照明的照明部进行开关。
根据本发明，照明系统包括上述照明装置中的一个或更多个、控制终端，该控制终端被配置为由用户输入开关或调光命令，基于所输入的命令生成控制信号，并且将该控制信号发送给控制部。
优选地，在该照明系统中，第一照明装置的控制部被配置为将控制信号发送给第二照明装置的控制部。这样，照明装置可被同时激活。
附图说明
下面将参照附图更详细地说明本发明，附图中：
图1以示意形式示出根据本发明的照明装置的第一实施方式；
图2以示意形式示出根据本发明的控制装置的第一实施方式；
图3以示意形式示出根据本发明的照明装置的第二实施方式；
图4以示意形式示出根据本发明的照明装置的第三实施方式；
图5以示意形式示出根据本发明的照明装置的第四实施方式；
图6以示意形式示出根据本发明的照明系统的第一实施方式；
图7以示意形式示出根据本发明的照明装置的第五实施方式；以及
图8以示意形式示出根据本发明的照明装置的第六实施方式。
在附图中相同的特征由相同的标号指代。
具体实施方式
图1示出根据本发明的照明装置的实施方式。照明装置包括：操作装置1，其具有电源连接L、N；控制装置2，其经由其输入连接器x1、x2与操作装置1的输出端连接；以及照明部3，其与输出连接器x3、x4连接。操作装置1不是照明装置的必要部件，照明装置可通过输入连接器x1、x2连接到已经存在的操作装置1。
照明部3可包括一个或更多个LED。LED可以是有机或无机LED。多个LED可并联或串联布置。多个LED也可按照更复杂的布置方式(例如，按照多个并联连接的串联电路)互连。
操作装置1可以是恒定电流转换器(例如，LED转换器)，其从电源电压生成操作LED所需的恒定电流。在电源(初级侧)与连接有传感器2的操作装置1的输出端(次级侧)之间，可进行从电源电压到安全超低电压(SELV)的电位隔离和/或变换。
图2示出图1所示的控制装置2的细节。控制装置2包括用于控制开关S1(如虚线所示)的控制电路4以及用于向控制装置2(具体地，控制电路4)供电的电路5。控制电路4包括用于检测和分析运动、亮度和/或噪声的一个或更多个传感器单元8。另选地，控制电路4可被配置为从检测运动、亮度和/或噪声并基于检测生成控制信号(开关/调光信号)的遥控装置或外部传感器接收控制信号。
在图2中，电路5并联连接到输入连接器x1和x2，因此与图1所示的操作装置1的输出并联。电路5从提供自操作装置1以用于操作照明装置3的恒定电压/电流生成用于控制装置2的控制电路4的供应的合适电压。为此，电路5可包括DC电压转换器、电阻器或分压器。
控制电路4经由电路5被供应电压，并且与电路5的输出端、以及控制装置2的输入连接器x2和输出连接器x4连接。控制装置2的输入连接器x2和输出连接器x4处于相同电位(例如，接地)。
控制装置2的输入连接器x1与输出连接器x3之间的连接可通过开关S1分开，开关S1根据检测单元8的检测来开关。在接通状态下，控制装置2的输入连接器x1、x2与控制装置2的输出连接器x3、x4连接，从而经由操作装置1向照明部3供电。如果开关S1断开，则照明部3的供应中断，而控制装置2的控制电路4仍经由电路5供应以便于检测例如运动、亮度和/或噪声。可通过脉宽调制(PWM)来实现连接/断开连接。
可从图1和图2看出，根据本发明，控制装置2可被容易地集成在由操作装置1和照明部3组成的已经安装的照明系统中，以便提供诸如调光、延时开关或传感器功能的新特征。
图3示出具有根据本发明的控制装置2的照明装置的另一实施方式。图3所示的照明装置包括两个串联连接的照明部3a和3b(LED块3a、3b)，其中照明装置3b(LED块3b)与控制装置2的输出连接器x3、x4并联连接，并且开关2与输出连接器x3、x4并联连接。照明部3a、3b的串联电路并联连接到操作装置1的输出端。
控制装置2的电路5与输入连接器x1、输出连接器x3连接，并且当开关S2闭合时也与输出连接器x4连接，从而由操作装置1供应电路5的电流流经输入连接器x1、输出连接器x3和照明部3b或者输入连接器x1、闭合的开关S2和照明部3b和输出连接器x4。
通过连接在控制装置2的输出连接器x3、x4之间的开关S2，照明部3b可被桥接或短路，从而根据控制电路4的检测单元8的检测结果，照明部3b可被连接或断开连接，而照明部3a(块3a)始终由操作装置1供应恒定电流并因此持久地照明。
图3所示的照明装置可用于例如间接和直接照明，其中，块3a被指派给间接/基本照明，而块3b被指派给直接照明。可基于由检测单元8生成的控制信号以及控制装置2的控制电路4的评估来打开/关闭直接照明部分。
优选地，指派给基本照明/背光照明的块3a由对其初级侧的操作装置1进行开关并远离照明装置的灯开关来打开/关闭，而块3b仅在已检测到在照明装置附近的人的存在时才打开。
另选地，块3b由灯开关来打开/关闭，而块3a由控制电路4根据检测单元8所检测的环境亮度(日光)来开关/调光，其中，通过脉宽调制(PWM)将块3a的调光级别连续地调节至所检测的环境亮度，或者当所检测的环境亮度高于阈值时关闭块3a。
可开关的照明部3b的数量不限于一个，可与驱动恒定电流流过所有串联连接的照明部3a、3b的操作装置1的容量对应地增加。
图4示出根据本发明的照明装置的实施方式，其中照明部3a也可由控制装置2来开关。在图4中，照明部3a与照明部3b串联连接并且并联连接到控制装置2的输出连接器x3和输出连接器x5。开关S1连接控制装置2的输入连接器x1和输出连接器X5。照明部3a可根据检测由开关S1来打开/关闭。当开关S1闭合并且照明部3a被打开时，照明部3b可利用开关S2来打开/关闭。
与图3中一样，用于控制装置2的控制电路4的供应的电流从操作装置1流经输入连接器x1、输出连接器x3和照明部3b或者输入连接器x1、闭合的开关S2、照明部3b和输出连接器x4。
图5示出根据本申请的照明装置的另一实施方式，其中，控制装置2并联连接到输入连接器x1、x2，并且用于控制电路4的供应的电路5并联连接到输入连接器x1、x2。控制电路4连接到电路5和输入连接器x2。开关S1、S2和照明部3a、3b的布置方式与图4中的布置方式对应。
图6示出根据本发明的照明系统的实施方式。该照明系统包括图5所示的照明装置以及用于由用户输入开关或调光命令的控制终端7。控制终端7基于所输入的命令来生成控制信号并将该控制信号发送到控制电路4，其中，控制电路4基于控制信号来控制开关S1、S2以对照明部3a、3b进行打开/关闭或调光。
控制装置2的控制电路4具有用于经由红外或无线电通信6接收控制信号的通信单元(未示出)。控制装置2可被配置为从控制终端7接收信号以对控制电路4进行调节和/或编程。控制终端7可被配置为输入用于检测的阈值、开关时间和/或检测后的占空比，以改变这些值，或者从控制电路4检索指示设定值/设置的信号并将设定值/设置显示在控制终端7的显示器上。控制终端7可以是移动电话。
另选地或另外地，设置用于通过红外或无线电连接6向/从另一控制装置(未示出)的控制电路4发送和/或接收控制信号的通信单元。这样，当通过另一控制装置检测到人时，可发送指示这种检测的控制信号，从而照明部3a、3b也被打开。
在图3至图6所示的示例中，从输出连接器x4到操作装置1的导线位于控制装置2的外部。然而，可将该导线(或者更一般地说连接)设置在操作装置1内部在输入连接器x2和输出连接器x4之间，以避免在控制装置2的外部的附加布线。
如上所述，可通过脉宽调制(PWM)来执行连续调光。图7示出根据本发明的照明装置的实施方式，其中以不连续的步骤执行调光。
图7所示的照明装置包括串联连接的照明部3a..3f，其中，照明部3a并联连接到输出连接器x3和x4，两个串联连接的照明部3b、3c并联连接到输出连接器x4和x5，并且三个串联连接的照明装置3d、3e、3f并联连接到输出连接器x5和x6。开关S1并联连接到输出连接器x3和x4，开关S2并联连接到输出连接器x4和x5，并且开关S3并联连接到输出连接器x5和x6。
控制电路4包括用于检测环境亮度的检测器单元8，并且控制开关S1..S3以选择六个调光级别中的一个以将调光级别调节至所检测的环境亮度，其中，对于第一级别，开关S1闭合并且开关S2和S3断开，对于第二级别，开关S2闭合并且开关S1和S3断开，对于第三级别，开关S3闭合并且开关S1和S2断开，对于第四级别，开关S1和S3闭合并且开关S2断开，对于第五级别，开关S2和S3闭合并且开关S1断开，对于第六级别，开关S1、S2和S3闭合。对于所有开关S1、S2和S3均闭合的情况，操作装置1应该为过载和短路保护。另选地，可通过电路5或电阻器来限制短路电流。
在图7中，具有相同色温的不同数量的照明部3a..3f连接到输出连接器x3、x4、输出连接器x4、x5和输出连接器x5、x6中的每一个。另选地或另外地，为了提供颜色控制，具有不同色温或颜色的一个或更多个照明部3a..3f可连接到输出连接器x3、x4、输出连接器x4、x5和输出连接器x5、x6中的每一个，其中，控制电路4通过选择性地开关具有不同色温或颜色的照明部3a..3f来混合/设定色温或颜色。
图8示出根据本发明的照明装置的实施方式，其中开关S1、S2、S3、S4、S5和S6分别连接到照明部3a、3b、3c、3d、3e和3f，其中，通过开关S1，照明部3a..3f被旁路/短路，通过开关S2，照明部3b..3f被旁路/短路，通过开关S3，照明部3c..3f被旁路/短路，通过开关S4，照明部3d..3f被旁路/短路，通过开关S5，照明部3e..3f被旁路/短路，并且通过开关S6，照明部3f被旁路/短路。
图8所示的照明装置包括被配置为接收外部调光信号的端子9，其中，控制电路4控制开关S1..S6以基于所接收的调光信号来选择六个调光级别中的一个，其中，通过依次接通开关S6至S1来使照明部3a..3f变暗。
在图2至图5、图7和图8中，基于调光或传感器信号来对照明部3a..3f进行开关/调光。另选地或另外地，可基于在控制电路4中编程的定时器功能来对照明部3a..3f进行开关/调光。这样，在操作装置被打开之后照明部3a..3f可柔和地变亮，和/或照明部3a..3f的色温可在操作装置被打开之后或者根据一天中的时间而改变，和/或照明部3a..3f可按照预先编程的间隔来调光(例如，3小时后50％，5小时后30％，10小时后回到100％)。

Claims (10)

1.一种照明系统，该照明系统包括：
发光二极管，其中，所述发光二极管的第一部分被指派给间接照明，并且所述发光二极管的第二部分被指派给针对给定区域的直接照明；
LED操作装置，该LED操作装置包括隔离安全超低电压转换器，并且被配置为电连接到电源电力，并通过导线电连接到处于恒定电流的输出安全超低电压DC电力，以驱动所述发光二极管，所述发光二极管与所述LED操作装置在物理上分开，并且远离所述LED操作装置定位；
传感器，所述传感器在用于直接照明的所述给定区域内检测人的存在；以及
补充控制装置，该补充控制装置包括：
至少一个输入连接器，其被配置为电连接，以从连接到所述LED操作装置的所述导线接收安全超低电压DC电力，并且电连接在所述LED操作装置和所述发光二极管之间；至少两个输出连接器，其被配置为电连接到所述发光二极管；
其中，一对输出连接器中的第一输出连接器被配置为电连接在所述发光二极管的所述第二部分之前，并且所述一对输出连接器中的第二输出连接器被配置为电连接在所述发光二极管的所述第二部分之后；
至少一个开关，所述至少一个开关以电的方式设置在所述一对输出连接器之间，以当所述至少一个开关闭合时在所述一对输出连接器之间提供短路；
控制电路，所述控制电路被配置为基于来自在用于直接照明的所述给定区域内检测人的存在的所述传感器的控制信号操作所述至少一个开关；以及
电源电路，所述电源电路电连接到所述至少一个输入连接器，并且被配置为从由所述LED操作装置输出用于驱动所述发光二极管的恒定电流安全超低电压DC电力生成用于供应所述控制电路的电压，其中，所述控制电路被配置为基于来自在所述给定区域内检测人的存在的所述传感器的所述控制信号控制所述至少一个开关以使指派给所述给定区域的直接照明的发光二极管发光。
2.根据权利要求1所述的照明系统，其中
所述控制装置包括多个开关以及相关联对的第一输出连接器和第二输出连接器，并且
所述控制装置被配置为基于一个或更多个控制信号使一对或更多对输出连接器短路。
3.根据权利要求1所述的照明系统，其中
所述控制装置包括：第一输入连接器和第二输入连接器，其被配置为电连接所述LED操作装置，并且
所述电源电路连接到所述第一输入连接器和所述第二输入连接器。
4.根据权利要求1所述的照明系统，其中
所述控制电路包括：通信单元，其被配置为经由红外或无线电传输来接收和/或发送所述控制信号。
5.根据权利要求1所述的照明系统，其中
所述控制电路包括：附加传感器，其被配置为生成另一控制信号；其中，
所述附加传感器是微光传感器和用于检测色温的检测器中的一者。
6.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述控制电路接收至少一个附加控制信号，其中，所述至少一个附加控制信号是调光信号和用于颜色设定的信号中的一者。
7.根据权利要求1所述的照明系统，所述照明系统还包括：
控制终端，其被配置为由用户输入开关或调光命令，以基于输入的命令生成附加控制信号，并将该控制信号发送给所述控制电路。
8.根据权利要求7所述的照明系统，其中，所述控制装置是第一控制装置，所述照明系统还包括第二控制装置，并且所述第一控制装置的控制电路被配置为将所述附加控制信号发送给所述第二控制装置的控制电路。
9.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述控制电路被配置为通过脉宽调制来控制所述至少一个开关，以对指派给直接照明的发光二极管进行调光。
10.根据权利要求1所述的照明系统，所述照明系统还包括与所述LED操作装置相关联的光开关，其中，与所述LED操作装置相关联的所述光开关控制是打开还是关闭所述间接照明，并且当所述间接照明为打开时，所述控制装置响应于来自所述传感器的信号确定是打开还是关闭所述直接照明。
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