CN1939099B - 具有可编程或可配置控制单元的照明装置所用的电子镇流器或操控设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于操控灯(LA)的电子镇流器(1)或一种用于照明装置的操控设备,包括用于将镇流器(1)或操控设备连接到供电的电源端子(5),用于将一个灯(LA)或光源连接到镇流器(1)或操控设备的输出端子(6),和一个用于控制和/或调节通过一个输出端子(6)向所述灯(LA)或光源传输的工作电压的控制单元(4),用于对操控设备的工作状态进行编程或配置的外部控制信息(Vprog)通过一个编程输入端传送到控制单元(4),并存储于一个与所述控制单元(4)相关的存储器(4a)中。根据本发明,所述编程输入端是利用镇流器(1)或操控设备的内部连接到控制单元(4)的电源端子(5)和/或输出端子(6)形成的。
Description
技术领域
本发明涉及用于照明装置的操控设备领域,其中,用于对电子镇流器或操控设备的状态进行编程或配置的外部控制信息可传送到一个控制单元,并可存储在一个与该控制单元相关的存储器中。
背景技术
用于操控灯、更具体地说是操控气体放电灯的电子镇流器(EVGs)已经是众所周知的。最新型的镇流器不仅能够精确监控受控灯的工作状态以确保灯无故障工作,而且还能够通过所具有的数据或通信连接与中央控制器或其它镇流器通信。例如,可借助该连接向镇流器发送针对受控灯的亮度命令。此外,所发送数据总体上会影响镇流器的工作状态,例如,指示待传输到气体放电灯的平均功率,或者确定灯启动之前的预热持续时间。
除上述针对大量数据通信配置的镇流器之外,通常还使用简单配置的镇流器,这些镇流器专用于根据预定模式操控相关灯。由于这些镇流器的工作状态在制造期间已基本确定,所以它们不会受到影响或者仅受到轻微影响。具体来说,不会将这些镇流器配置为通过相应数据或通信连接与中央控制器或照明系统中的其它组成部分通信,或者说至少不会接收数据。
但是,即便对于这些简单镇流器来说,仍存在于晚些时候、也就是在被制造出来以后,起码在某种程度上影响其工作状态的可能性,已知可为这种镇流器提供一个配置输入端。该配置输入端可连接到无源配置元件,例如电阻等,并通过这些元件的物理特性影响镇流器的某些功能。例如,已知可利用连接到配置输入端的外部电阻的规模,来设置从镇流器传输到灯的功率,或确定气体放电灯启动之前的预热阶段的持续时间。
不过,设置一个附加的配置输入端会使电子镇流器的制造成本随之增加。进一步来说,借助这种配置输入端来影响镇流器的工作状态的可能性有限。此外,还应考虑到电子镇流器通常全封闭于一个壳体中,该壳体仅具有为镇流器供应电流的端子和针对灯的端子。由于在这种非常紧凑的结构中无法提供附加的端子或输入端,所以也就不可能影响到工作状态。
上述问题不仅与气体放电灯所用的电子镇流器相关,而且还与照明装置所用的多种操控设备相关。对于诸如白炽灯、卤素灯或发光二极管(LEDs)之类的其它照明装置而言,经常需要甚或必须能够影响设备的工作状态(或者能够方便、无拆卸地纠正在操控设备的软件中识别的错误)。这方面一个尤为重要的应用示例是LEDs或LED模块的使用,因为这些用于实现精确色彩输出的光源在制造出来以后必须进行校准,而校准又通常通过传送适当的配置数据来实现。
发明内容
与此相应,本发明的目的是提出一种新的影响照明装置所用的电子镇流器或操控设备的工作状态的可能性。具体来说,这种可能性意欲采用尽可能简单的方法向与操控设备相关的控制单元传送用于对工作状态进行编程或配置的外部控制信息,而无须为此连接附加的端子或输入端。
该目的由独立权利要求的特征来实现。从属权利要求以特别优选的方式进一步发展了本发明的核心思想。
本发明的一个思想是:使用可编程的输入端,通过该输入端向一个设置于镇流器或操控设备中的控制单元传送外部控制信息,用于为镇流器或操控设备供电的电源端子和/或通常用于向灯传输一个适当的工作电压的输出端子,为此目的而在内部与控制单元相连。如此以来,根据本发明的解决方案就无需附加的配置输入端或数据输入端,这是因为镇流器或操控设备当前已有的端子可用于接收数据。因此,可采用极为简单的方法向控制单元传送数据,且这些数据能够存储在一个与控制单元相关的存储器中,这些数据在随后会影响镇流器或操控设备的工作状态,例如,设置特定工作参数或定义工作过程。
举例来说,作为编程输入端的电源端子和/或输出端子与控制单元之间的内部连接,可通过包括电阻分压器在内的连接线来实现。该连接也可代之以磁、电容、光方式或无线连接来实现。
根据本发明的一种优选结构,用于存储外部传送的控制信息的存储器是非易失性存储器。控制单元具有至少一个与存储器相连的逻辑电路,例如与存储器相连的微处理器。
优选在未向灯供电而使镇流器或操控设备处于待用状态的时间段内传送控制信息。在控制信息的传送结束之后,灯以常用方式启动和工作,如此以来,其工作状态就由之前传送的控制信息确定。
为传送控制信息,根据本发明提供了一种编程设备,其配置为连接到镇流器或操控设备的电源端子和/或输出端子,以便向设置在镇流器或操控设备中的控制单元传送控制信息。优选情况下可以是一个使用者能够携带其到已安装的镇流器/操控设备处的便携式编程设备。
相应地,本发明还涉及一种大规模照明设备,该照明设备具有至少一个发光体和一个编程设备,该发光体包括一个用于操控灯的电子镇流器或一个用于照明装置的操控设备,该编程设备以前述方式配置以便向镇流器或操控设备传送控制信息从而影响其工作状态。
由于能够确保灯在一个期望的功率窗(leistungsfensters)中工作,所以于传送控制信息具有优势。通常,镇流器在制造出来之后会偏离其预定的期望功率,这是因为所用部件不可避免地存在公差。通过影响例如向灯的负载电路传输的中间电路电压或供电电压的工作频率,可考量这些部件的公差并纠正输出功率偏差。在本文中尤其重要的是对诸如LED模块之类的半导体光源进行校准,以确保提供精确的色彩。
附图说明
下面,将参照附图对本发明进行更详细的描述。唯一的附图1显示了一个根据本发明配置的、用于操控气体放电灯的电子镇流器作为示例性实施例。该镇流器仅是照明装置操控设备的一个示例。
具体实施方式
在图1中,仅通过用于操控灯的重要部件示意性重现了根据本发明的镇流器1,这是因为本发明基本上可用于操控灯的所有种类电子镇流器。
所示部件有:一个连接到镇流器1的输入端子5、用于对端子5上供应的供电交流(a.c.)电压进行整流的整流器2,和一个将从整流器2中接收的直流(d.c.)电压转换为高频交流电压、且将其作为输出电压传递到镇流器1的输出端子6的变换器3,其中待由镇流器1操控的灯LA连接到输出端子6。电子镇流器中通常设置的更多部件并未示出,例如各种用于谐波滤波的元件或用于将经整流的供电交流电压转换为特定电平的直流电压的平滑电路,因为它们的功能是已知的并且对于本发明没有多高的重要性。
还需注意的是,本发明并不局限于使用电子镇流器的情况,而是普遍适用于任意照明装置所用的操控设备。
与本发明相关的电子镇流器1的一个重要部件是控制单元4,命令能够从外部传递到控制单元4,且控制单元4根据有效命令和期望值来控制操控设备的工作。
在图示的示例中,该控制单元通过控制变换器3来控制由变换器3供给灯LA的工作电压。为实现该目的,控制单元4产生适当的控制信息将其并传递给变换器3,变换器3举例来说可以具有两个可控开关的半桥结构。通过适当地影响该灯的开关频率能够以期望的方式操控该灯,具体来说是操控初始预热、启动和以预定功率供电,该灯具体来说是气体放电灯。
通过影响控制单元4的状态来影响整个镇流器1的状态的相应信息,存储于一个存储器4a中,该存储器4a可在功能上连接到该控制单元,也可如图所示作为控制单元4的一个部件。该存储器优选为非易失性存储器。控制单元4优选为包括一个能够访问存储器4a并负责产生用于控制变换器3的适当控制信号的微处理器μC。
应指出,也可以承担所需控制任务的其它逻辑电路替代该微处理器μC使用。
通过改变或更新存储在存储器4a中的信息,可改变或调整所示电子镇流器1的工作状态。就目前来说,已知在镇流器1提供一个连接到控制单元4或存储器4a的附加的控制输入端,使得适当的数据能够通过该控制输入端传递到控制单元4即可实现该目的。
但是,根据本发明,现在可以省略这种附加的输入端,而代之以使用镇流器1的已有端子作为编程输入端。在所示示例性实施例中具体使用输出端子6,该输出端子6通过相应的连接线和一个包括两个电阻R1和R2在内的分压器与控制单元4相连。如图1所示,现在有可能将镇流器1的输出端子6与一个外部编程设备10相连,该外部可编程设备10向控制单元4传送相应的控制信息Vprog。所述连接可在变换器3的输出端直接实现,但是也可想见将编程设备10连接到灯LA的线圈触点(Wendelkontakte)。
图示通过所示连接线和电阻分压器来实现的输出端子6与控制单元4之间的连接,也可代之以通过磁、电容或光耦合方式以实现该连接。进一步地,也可想见通过无线连接将控制信息从输出端子6内部传送到控制单元4。
外部编程设备10具体配置为便携式并能够连接到照明系统中的各种镇流器,以便对设备进行配置或编程。
所述从外部编程设备10传送来的控制信息,存储于控制单元4的存储器4a中并确定镇流器1的工作状态。具体来说,所述数据可包括涉及从镇流器1传输到灯LA的功率的信息。因此,有可能从外部预设使灯LA工作在工作频率所需的功率。如此以来,具体来说有可能补偿镇流器在制造期间产生的部件公差,从而确保所有的灯都以必要的或最优的功率工作。进一步还可能通过外部控制信息来影响灯的预热或为新连接的灯型调整功率。
本发明的另一重要应用领域是控制LEDs或LED模块。这种半导体光源通常在安装后必须要校准,以确保所需色彩的发光。这在使用LEDs的情况下尤为重要,因为LEDs工作的功率直接影响发光的色彩。采用根据本发明的用于操控LEDs的操控设备,现在就有可能以简单的方法在LED模块制造出来之后对其进行必要的校准。根据本发明,必要的工作数据能够以简单的方法传送给操控设备。
根据本发明的解决方案的实质性优点包括,无需附加的编程或配置输入端,而代之以使用操控设备1已有的、通常配置为端接触点(Klemmkontakte)的端子。
因而,对于镇流器1的输出端子6用作编程输入端的图示结构而言,可替换为或增加将供电交流电压施加到其上的输入端子5用作编程输入端,正如图中虚线所示。所示使用输出端子6作为编程输入端的变体的优点包括,在这种情况下能够同时以普通方式向镇流器1供应电流。
相反,如果输入端子5被用作编程输入端,则必须确保该控制单元工作和/或存储器4a写入所需的有效电流。例如,这在编程设备确保所需电能的情况下是可行的。也可想见在镇流器或操控设备中使用内部电池或蓄电池。在这两种情况下,该操控设备还可在离线状态下或在电源切断的情况下进行编程。
在编程期间,供电电压只需要足以操控电子设备(控制单元、存储器等)。不过,由于在这种编程模式下不向连接的照明装置供电,所以供电电压可低于实际工作情况下的供电电压。编程模式下的供电电压也可为直流电压,而不是通常用于照明装置工作的交流电压。
还可想见将编程命令调制在供电电压中。为突破所谓输电线技术中的窄调制级别限制,控制单元从功能地上与电源分离。例如,通常通过滤波来确保施加于电源端子的上高调制级别不能辐射到电网供电中。
优选在灯LA的非工作时段内传送外部控制信号。只有在传送完成之后,才能启动灯,以使灯在所传送的控制信息确定的状态下工作。
因此,本发明允许在镇流器或操控设备制造出来以后,以简单的方式影响其工作状态。由于实现该目的不需提供附加的编程输入端,所以镇流器或操控设备能够按照以前已知的方式封装在壳体中。这样,就编程而言,即便是在例如改变软件或纠正错误的情况下,也不须拆卸设备。适当的话,能够更加方便地改变软件。
Claims (27)
1.用于照明装置的操控设备,具有:
电源端子(5),用于将所述操控设备连接到供电源;
输出端子(6),用于将照明装置连接到镇流器(1)或操控设备;和
控制单元(4),用于控制和/或调节连接到所述输出端子的照明装置的工作,
其中,用于对所述操控设备的工作状态进行编程或配置的外部控制信息(Vprog),能够通过一个编程输入端传送到所述控制单元(4),并能够存储在与所述控制单元(4)相关的存储器(4a)中;
其特征在于,所述编程输入端是利用所述操控设备(2)的、与所述控制单元(4)相连的电源端子(5)和/或输出端子(6)形成的,其中至少在所述电源端子(5)用作编程输入端的情况下,所述控制单元(4)不被供应以施加给所述电源端子(5)的电源电压。
2.根据权利要求1所述的操控设备,其特征在于,
所述形成编程输入端的电源端子(5)和/或输出端子(6)通过连接线与所述控制单元(4)相连。
3.根据权利要求2所述的操控设备,其特征在于,
所述连接线具有分压器(R1,R2)。
4.根据权利要求1所述的操控设备,其特征在于,
所述形成编程输入端的电源端子(5)和/或输出端子(6)与所述控制单元(4)磁耦合。
5.根据权利要求1所述的操控设备,其特征在于,
所述形成编程输入端的电源端子(5)和/或输出端子(6)与所述控制单元(4)电容耦合。
6.根据权利要求1所述的操控设备,其特征在于,
所述形成编程输入端的电源端子(5)和/或输出端子(6)与所述控制单元(4)光耦合。
7.根据权利要求1所述的操控设备,其特征在于,
所述形成编程输入端的电源端子(5)和/或输出端子(6)通过无线连接与所述控制单元(4)耦合。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的操控设备,其特征在于,
所述用于存储外部传送的控制信息的存储器(4a)是非易失性存储器。
9.根据权利要求8所述的操控设备,其特征在于,
所述控制单元(4)具有与所述存储器(4a)连接的逻辑电路,尤其是与所述存储器(4a)连接的微处理器(μC)。
10.根据权利要求1所述的操控设备,其特征在于,
所述镇流器(1)或操控设备被一个壳体所包围,所述电源端子(5)和所述输出端子(6)由端接触点形成。
11.根据权利要求1所述的操控设备,其特征在于,
可连接一个外部编程设备(10)以便将所述控制信息传送到灯(LA)或光源的线圈触点,或传送到所述镇流器(1)或操控设备的电源端子(5)。
12.根据权利要求1所述的操控设备,其特征在于,
可连接一个外部编程设备(10)以便将所述控制信息传送到所述镇流器(1)或操控设备的用于为灯(LA)或光源产生供电交流电压的变换器(3)。
13.根据权利要求11或12所述的操控设备,其特征在于,
在传输所述外部控制信息(Vprog)期间,所述外部编程设备(10)同时为所述镇流器(1)或操控设备形成一个供电源。
14.根据权利要求1所述的操控设备,其特征在于,
在传输所述外部控制信息(Vprog)期间,所述镇流器(1)或操控设备具有用于供电的电池或蓄电池。
15.根据权利要求1所述的操控设备,其特征在于,
所述外部控制信息确定所述镇流器(1)或操控设备的输出功率。
16.用于对电子镇流器(1)或操控设备的工作状态进行编程或配置的编程设备(10),其中所述电子镇流器(1)用于操控灯(LA),所述操控设备用于光源;
其中,所述编程设备(10)连接到所述镇流器(1)或操控设备的、与控制单元(4)相连的电源端子(5)和/或输出端子(6),以便将控制信息(Vprog)传送给所述镇流器(1)或操控设备中的所述控制单元(4),并且
其中至少在所述电源端子(5)用作编程输入端的情况下,所述控制单元(4)不被供应以施加给所述电源端子(5)的电源电压。
17.根据权利要求16所述的编程设备(10),其特征在于,
该编程设备(10)是便携的。
18.照明系统,具有:
a)至少一个发光体,该发光体具有一个用于操控灯(LA)的电子镇流器(1)或一个用于照明装置的操控设备,该电子镇流器(1)或操控设备具有:
电源端子(5),用于将所述镇流器(1)或操控设备连接到供电源;
输出端子(6),用于将灯(LA)或光源连接到所述镇流器(1)或操控设备;和
控制单元(4),用于控制和/或调节通过所述输出端子(6)传输到所述灯(LA)或光源的工作电压,和
b)用于对所述电子镇流器(1)或操控设备的工作状态进行编程或配置的编程设备(10),其中所述编程设备(10)连接到所述镇流器(1)或操控设备的、与所述控制单元(4)相连的电源端子(5)和/或输出端子(6),以便将外部控制信息(Vprog)传送给所述控制单元(4),其中至少在所述电源端子(5)用作编程输入端的情况下,所述控制单元(4)不被供应以施加给所述电源端子(5)的电源电压。
19.对照明装置的操控设备的工作状态进行编程或配置的方法,其中所述操控设备具有:
电源端子(5),用于将所述操控设备连接到供电源;
输出端子(6),用于将照明装置连接到所述操控设备;和
控制单元(4),用于控制和/或调节所述通过输出端子(6)连接的照明装置的工作,
并且其中利用传达给所述控制单元(4)的外部控制信息(Vprog)进行所述编程或配置;
其特征在于,
使用所述操控设备的、与所述控制单元(4)相连的电源端子(5)和/或输出端子(6)作为编程输入端,来影响所述编程或配置。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,
在所述连接到操控设备的灯(LA)或光源不工作的配置阶段中传送所述控制信息。
21.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,
在所述操控设备与一个通用供电源分离或所述通用供电源关闭的阶段中传送所述控制信息。
22.根据权利要求19~21中任一项所述的方法,其特征在于,
所述外部控制信息(Vprog)是通过一个外部编程设备(10)传送的。
23.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,
在传送所述外部控制信息(Vprog)期间,所述外部编程设备(10)同时为所述操控设备形成供电源。
24.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,
由所述外部控制信息确定所述操控设备的功率。
25.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,
在编程期间向所述操控设备供应一个降低的供电电压。
26.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,
在编程期间向所述操控设备供应一个直流供电电压。
27.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,
在通过所述电源端子进行编程期间,所述操控设备在功能上与所述电源分离以使编程命令无法辐射回电源中。
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