DE102004002026A1 - Control of lamp operating devices via a modulated DC bus - Google Patents
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Abstract
Leuchtmittel-Betriebsgeräte werden
mittels einer zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit (2, 10) angesteuert,
die mittels wenigstens eines DC-Ausgangskreises (11) mehrere Leuchtmittel-Betriebsgeräte (1) versorgt.
Der
DC-Versorgungsspannung wird in einer Powerline-Technik (17) hochfrequente
digitale Steuersignale aufmoduliert, die durch Powerline-Demodulatoren
(15) in den Betriebsgeräten
(1) ausgelesen und zur Ansteuerung des zugeordneten Leuchtmittels
(5) ausgewertet werden können.Lamp operating devices are controlled by means of a central rectifier / PFC unit (2, 10), which supplies by means of at least one DC output circuit (11) a plurality of lamp control gear (1).
The DC supply voltage is modulated in a powerline technology (17) high-frequency digital control signals that can be read by powerline demodulators (15) in the operating devices (1) and evaluated to control the associated light source (5).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Steuerung von mehreren Leuchtmittel-Betriebsgeräten ausgehend von einer zentralen Einheit.The The present invention relates to the control of several Lamp control gear starting from a central unit.
Dabei
geht die Erfindung von einem in
Zusätzlich kann
eine Notbeleuchtungssteuerung
Der
Gleichrichter
Gleichzeitig
ist es bekannt, das EVG
Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung ist es dementsprechend, eine Ansteuerung für Leuchtmittel-Betriebsgeräte vorzuschlagen, die eine kostengünstigere Fertigung von Betriebsgeräten ermöglicht.starting point for the Accordingly, it is the object of the present invention to propose a control for illuminant operating devices. the one cheaper Production of operating devices allows.
Zentraler Punkt der Erfindung ist es dabei, dass die Einheit Gleichrichter/PFC nicht mehr lokal in jedem Betriebsgerät, sondern zentral für mehrere Betriebsgeräte vorgesehen ist. Die Verbindung zwischen dieser Zentrale und den einzelnen Betriebsgeräten erfolgt erfindungsgemäß über einen DC-Ausgangskreis.central The point of the invention is that the unit rectifier / PFC no longer local in each operating device, but provided centrally for several operating devices is. The connection between this center and the individual operating devices takes place according to the invention via a DC output circuit.
Insbesondere beschäftigt sich die vorliegende Erfindung mit dem Aspekt, wie Betriebsgeräte in einfacher Weise über den DC-Ausgangskreis nicht nur mit der erforderlichen Betriebsleistung, sondern auch mit Steuersignalen versorgt werden können.Especially employed the present invention with the aspect how operating devices in a simple Way over the DC output circuit not only with the required operating performance, but also can be supplied with control signals.
Genauer gesagt wird die oben angeführte Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche entwickeln den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.More accurate said above is the task mentioned above by the characteristics of the independent claims solved. The dependent ones claims develop the central idea of the invention in a particularly advantageous Continue.
Erfindungsgemäß wird also ein Verfahren zur Steuerung von Leuchtmittel-Betriebsgeräten mittels einer zentralen, mit Wechselspannung versorgten Gleichrichter/PFC-Einheit vorgeschlagen, wobei diese Zentraleinheit mittels wenigstens eines DC-Ausgangskreises mehrere Leuchtmittelbetriebsgeräte versorgt. Dabei wird der DC-Versorgungsspannung des Ausgangskreises gemäß einer Powerline-Technik hochfrequente digitale Steuersignale aufmoduliert. Diese Powerline-Steuersignale können dann lokal in den Betriebsgeräten durch dort vorgesehene Powerline-Demodulatoren aus dem DC-Ausgangskreis ausgelesen und zur Ansteuerung des jeweils zugeordneten Leuchtmittels ausgewertet werden.Thus, according to the invention a method for controlling lighting control devices by means of a central, AC powered rectifier / PFC unit proposed, said central unit by means of at least one DC output circuit several light source operating devices provided. In this case, the DC supply voltage of the output circuit according to a Powerline technology modulates high-frequency digital control signals. These powerline control signals can then locally in the operating devices read out there by powerline demodulators from the DC output circuit and evaluated for controlling the respectively associated light source become.
Unter „Powerline" ist im weitesten Sine eine Signalübertragung über eine Spannungsversorgung zu verstehen. Grundlagen der Powerline-Technik können beispielsweise dem Buch „Powerline Communications" von Klaus Dorstedt, Verlag Prentice Hall, Juni 2001, entnommen werden.Under "Powerline" is in the farthest Sine a signal transmission via a Power supply to understand. Basics of powerline technology, for example the book "Powerline Communications "by Klaus Dorstedt, Publisher Prentice Hall, June 2001, are taken.
Ein Powerline-Modulator zur Modulation zugeführter Steuersignale auf den DC-Ausgangskreis kann dabei in dem DC-Ausgangskreis oder aber in der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit vorgesehen sein.One Powerline modulator for modulating supplied control signals to the DC output circuit can be in the DC output circuit or in the central Rectifier / PFC unit be provided.
Zum Ausschalten eines Leuchtmittels kann dem Powerline-Demodulator in einem Betriebsgerät ein Ausschaltbefehl übermittelt werden, woraufhin dieser das zugeordnete Leuchtmittel über einen Powerline-Steuerbefehl abschaltet.To the Turning off a light bulb can be the powerline demodulator in one Operating gear on Shutdown command transmitted be, whereupon this the associated lamp via a Powerline control command turns off.
Wenn beispielsweise das Leuchtmittel eine Gasentladungslampe und das Betriebsgerät dementsprechend ein elektronisches Vorschaltgerät ist, kann die Gasentladungslampe durch Abschalten des Wechselrichters in dem elektronischen Vorschaltgerät abgeschaltet werden.If For example, the bulb a gas discharge lamp and the control gear Accordingly, an electronic ballast, the gas discharge lamp switched off by switching off the inverter in the electronic ballast become.
Dem Powerline-Modulator kann ein Schalter vorgeschaltet sein, wobei der Powerline-Modulator einen Ausschaltbefehl an den DC-Ausgangskreis in Form eines Powerline-Steuerbefehls abgibt, wenn der vorgeschaltete Schalter in seine Ausschalt-Position überführt wird. Dieses Umsetzen der Schalterstellung in einen digitalen Steuerbefehl hat den Vorteil, dass damit die bei Hochspannungs-DC-Schaltern üblichen Probleme der Bildung einer Funkenstrecke beim Öffnen des Schalters umgangen werden.The powerline modulator may be preceded by a switch, wherein the powerline modulator issues a turn-off command to the DC output circuit in the form of a powerline command when the upstream switch is moved to its off position. This conversion of the switch position in a digital control command has the advantage that so that the usual in high-voltage DC switches problems of education a spark gap to be bypassed when opening the switch.
Auf dem DC-Ausgangskreis können Signale auch bidirektional gemäß der Powerline-Technik übertragen werden, so dass Signale auch von einem Betriebsgerät hin zu der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit übertragen werden können. In diesem Fall weist das entsprechende Betriebsgerät einen Powerline-Modulator auf.On the DC output circuit can Signals also transmitted bidirectionally according to the powerline technology so that signals also come from a control gear towards the central rectifier / PFC unit can be transmitted. In In this case, the corresponding operating device has a powerline modulator.
Somit können beispielsweise Fehler- und/oder Statusmeldungen von einem Betriebsgerät zu der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit oder zu einer anderen an den DC-Ausgangskreis angeschlossenen Stelle hin übertragen werden, die einen Powerline-Demodulator aufweist.Consequently can For example, error and / or status messages from a control gear to the central rectifier / PFC unit or to another location connected to the DC output circuit transferred which has a powerline demodulator.
Der Powerline-Modulator kann separat (extern) zu der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit vorgesehen werden und Signale bzgl. des Betriebszustands eines Leuchtmittels bzw. des zugeordneten Betriebsmittels hin zu der Gleichrichter/PFC-Einheit übertragen.Of the Powerline modulator can be separately (external) to the central rectifier / PFC unit be provided and signals regarding the operating state of a light bulb or the associated equipment transmitted to the rectifier / PFC unit.
Die Steuerbefehle können individuell an Betriebsgeräte und/oder Gruppen von Betriebsgeräten adressierbar sein, indem die Befehle einen Adress-Header aufweisen oder dem/den anzusprechenden Betriebsgerät/en ein individueller Ausgangskreis zugeordnet wird. In letzterem Fall erfolgt die Adressierung somit durch Ansprechen desjenigen Ausgangskreis, dem das zu adressierende Gerät zugeordnet ist.The Control commands can individually to operating devices and / or groups of operating devices addressable be in that the commands have an address header or the / to be addressed operating device / s an individual output circuit is assigned. In the latter case the addressing is thus carried out by addressing that output circuit, to which the device to be addressed is assigned is.
Einzelne Leuchtmittel und/oder Gruppen von Leuchtmitteln können somit mittels der Powerline-Steuerbefehle individuell gestartet und/oder gedimmt werden.Separate Illuminants and / or groups of bulbs can thus Started individually by means of the powerline control commands and / or be dimmed.
Die Powerline-Steuerbefehle können mit einer Amplitude von weniger als 10%, insbesondere weniger als 5% der DC-Spannung auf moduliert werden. Diese verhältnismäßig geringen hochfrequenten Spannungsänderungen haben den Vorteil, dass für den Fall, dass sie einem Betriebsgerät keine Verwendung finden sollen, diese durch ein Tiefpassfilter leicht unterdrückt werden können.The Powerline commands can with an amplitude of less than 10%, in particular less than 5% of the DC voltage to be modulated. This relatively small high-frequency voltage changes have the advantage of being for the Case that they have a control gear should find no use, this easily through a low-pass filter repressed can be.
Im übrigen ist festzuhalten, dass die Anforderungen in dem Powerline-DC-Bus ohne Rücksichtnahme auf die Anforderungen von Netzbetreibern definiert werden können, so dass die strengen Beschränkungen der Powerline-Technik, wie sie in öffentlichen Netzen herrschen, nicht eingehalten werden müssen. Etwaige hohe, hochfrequente Signalpegel (Modulationspegel) in dem DC-Bus verursachen nämlich keine Beeinträchtigen der Wechselspannungsversorgung.Otherwise it is to note that the requirements in the powerline dc bus without Consideration can be defined to the requirements of network operators, so that the strict limitations the powerline technology that prevails in public networks, do not have to be respected. Any high, high frequency signal levels (modulation levels) in the Namely DC bus cause no impair the AC power supply.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem für Leuchtmittel-Betriebsgeräte vorgesehen. Dieses Steuersystem weist eine zentrale Gleichrichter/PFC-Einheit auf, im folgenden „Zentraleinheit" genannt. Diese Zentraleinheit versorgt mittels wenigstens eines DC-Ausgangskreises mehrere Leuchtmittel-Betriebsgeräte. Der DC-Versorgungsspannung sind in einer Powerline-Technik hochfrequente digitale Steuersignale aufmoduliert. Diese Steuersignale können dann durch Powerline-Demodulatoren in den Betriebsgeräten lokal ausgelesen und zur Ansteuerung des den Betriebsgerät zugeordneten Leuchtmittel ausgewertet werden.According to one Another aspect of the present invention is a control system intended for light bulb control gear. This control system has a central rectifier / PFC unit on, in the following "central unit" called this central unit supplied by means of at least one DC output circuit several light-emitting devices. The DC supply voltage are high-power digital control signals in a powerline technique modulated. These control signals can then be used by powerline demodulators in the operating devices read out locally and assigned to control the operating device Bulbs are evaluated.
Ein Powerline Modulator kann in dem DC-Ausgangskreis selbst oder aber in der Zentraleinheit vorgesehen sein.One Powerline modulator can be in the DC output circuit itself or else be provided in the central unit.
Der Powerline-Demodulator in einem Betriebsgerät kann dazu ausgelegt sein, auf einen Ausschaltbefehl, den er über den DC-Ausgangskreis erhält, das Ausschalten des jeweils zugeordneten Leuchtmittels zu veranlassen.Of the Powerline demodulator in an operating device can be designed to on a turn-off command, which he receives via the DC output circuit, turning off the respective to arrange associated light source.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sollen nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen sowie die folgende detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.Further Features, advantages and characteristics of the present invention Now with reference to the figures of the accompanying drawings as well as the following detailed description of an embodiment be explained in more detail.
Wie
in
Wie
in
Weiterhin
können
an den Ausgangskreis
Je
nach Natur der angeschlossenen Leuchtmittel
Die
Spannungsversorgung der Betriebsgeräte und Leuchtmittel wie auch
die uni- oder bidirektionale Kommunikation zwischen der Zentraleinheit
und den lokalen Betriebsgeräten
Dieser DC-Ausgangskreis hat den Vorteil, dass er im Vergleich zu entsprechenden AC-Kreisen gegenüber parasitären Effekten weniger anfällig ist.This DC output circuit has the advantage that it compared to corresponding AC circles opposite parasitic Less vulnerable effects is.
An
den DC-Ausgangskreis
Festzuhalten
ist also, dass gemäß der vorliegenden
Erfindung die Zentraleinheit für
mehrere Betriebsgeräte
gemeinsam vorgesehen ist, wobei die Zentraleinheit mit den Betriebsgeräten mittels
wenigstens eines DC-Ausgangskreises verbunden ist. Die Spannung
auf dem Ausgangskreis
Da
wie aus
In
Doe Modulationsfrequenz kann bspw. im MHz-Bereich liegen.Doe Modulation frequency may be, for example, in the MHz range.
Separat
zu der Zentraleinheit
Die übergeordnete Steuerung kann bspw. ein DALI (Digital Addressable Light Interface)- Steuerung sein.The parent Control can, for example, a DALI (Digital Addressable Light Interface) - Be control.
Diese
Steuersignale
Dieses
Powerline-Steuersignal wird dann von einem PLC-Modulator
Zur
Adressierung eines derartigen über
den Bus übermittelten
PLC-Steuerbefehls an ein bzw. eine Gruppe an Betriebsgeräten kann
ein Powerline-Steuerbefehl mit einem Adress-Vorspann (Header) versehen
sein, so dass der PLC-Demodulator
Alternativ
oder zusätzlich
kann aber auch die Zentraleinheit
In
Während für die Strecke
zwischen der Untereinheit
Bei
dieser Ausgestaltung gemäß
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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