DE102005052969A1 - Circuit arrangement and method for adjusting a color location of a light source arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Einstellen eines Farbortes einer Lichtquellenanordnung mit einer ersten Lichtquelle (2 bis 4; 2' bis 4'; 2'' bis 4''), welche zum Erzeugen eines Lichtsignals eines ersten Farbortes ausgebildet ist, und zumindest einer zweiten Lichtquelle (2 bis 4; 2' bis 4'; 2'' bis 4''), welche zum Erzeugen eines Lichtsignals eines zweiten Farbortes ausgebildet ist. Die erste Lichtquelle (2 bis 4; 2' bis 4'; 2'' bis 4'') ist mit einem ersten Resonanzkreis, welcher eine erste Resonanzfrequenz aufweist, und die zweite Lichtquelle (2 bis 4; 2' bis 4'; 2'' bis 4'') ist mit einem zweiten Resonanzkreis, welcher eine zweite Resonanzfrequenz aufweist, elektrisch verbunden. Eine Energieversorgungseinheit (6; 6'), welche mit den Resonanzkreisen elektrisch verbunden ist, ist zur Energieversorgung der beiden Lichtquellen (2 bis 4; 2' bis 4'; 2'' bis 4'') ausgebildet. Durch eine Änderung eines Wertes eines Ausgangsbetriebsparameters der Energieversorgungseinheit (6; 6') sind die Resonanzkreise derart steuerbar, dass die Intensitäten der Lichtsignale der Lichtquellen (2 bis 4; 2' bis 4'; 2'' bis 4'') individuell veränderbar und der Farbort der Lichtquellenanordnung einstellbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Einstellen eines Farbortes einer Lichtquellenanordnung.The The invention relates to a circuit arrangement for adjusting a Color location of a light source arrangement with a first light source (2 to 4, 2 'to 4', 2 '' to 4 '') used to generate a light signal of a formed first Farbortes, and at least a second light source (2 to 4, 2 'to 4', 2 '' to 4 '') used to generate a light signal a second color location is formed. The first light source (2 to 4; 2 to 4'; 2 '' to 4 '') is connected to a first resonant circuit, which has a first resonance frequency, and the second light source (2 to 4, 2 'to 4', 2 '' to 4 '') is connected to a second resonant circuit, which has a second resonant frequency, electrically connected. A Power supply unit (6; 6 '), which with the resonant circuits is electrically connected, is to power the two light sources (2 to 4, 2 'to 4', 2 "to 4"). By a change a value of an output operation parameter of the power supply unit (6; 6 '), the resonant circuits are controllable such that the intensities of the Light signals of the light sources (2 to 4, 2 'to 4', 2 '' to 4 '') individually changeable and the color location of the light source array is adjustable. The invention also relates to a method for adjusting a color location of a Light source arrangement.
Description
Technisches Gebiettechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Einstellen eines Farbortes einer Lichtquellenanordnung, welche zumindest zwei Lichtquellen aufweist.The The present invention relates to a circuit arrangement and a Method for adjusting a color locus of a light source arrangement, which has at least two light sources.
Zur Beleuchtung von Räumen, beispielsweise Büros oder Wohnräume, oder aber auch von Schaufensterauslagen oder sonstigen Werbungen, werden eine Vielzahl von Lichtquellen verwendet, wie zum Beispiel Glühlampen, Halogenglühlampen, Entladungslampen und auch Leuchtdioden (Light Emitting Diodes; LEDs).to Lighting of rooms, for example, offices or living spaces, or also of shop window displays or other advertisements uses a variety of light sources, such as incandescent lamps, Halogen bulbs, Discharge lamps and also light-emitting diodes (LEDs).
Mit derartigen Lichtquellen und aber auch einer Mischung mehrerer einzelner derartiger Lichtquellen lassen sich Lampensysteme der unterschiedlichsten Lichtfarben, Lichtmengen sowie Farbwiedergaben erzeugen.With such light sources and also a mixture of several individual Such light sources can lamp systems of different types Generate light colors, light quantities and color rendering.
Neben
der geeigneten Wahl von Lichtfarbe, Lichtmenge und Farbwiedergabe
bei hoher Effizienz sind auch farbveränderliche Lampensysteme bekannt,
die einem Benutzer zumindest in einem gewissen Grad erlauben, insbesondere
die Lichtfarbe der Lampensysteme zu kontrollieren. So ist beispielsweise
aus der
Des Weiteren sind Lichtsysteme bekannt, die zum Beispiel rote, grüne und blaue LEDs zur Erzeugung von weißem oder farbigem Licht aufweisen, wobei bei diesen Systemen vorgesehen sein kann, die Lichtfarbe des Lampensystems in Grenzen steuern zu können.Of Furthermore, light systems are known, for example, red, green and blue LEDs for producing white or colored light, provided in these systems may be to control the light color of the lamp system in limits can.
Bei bekannten Lampensystemen ist die Steuerung des Farbortes sehr schwierig und in schaltungstechnischer Hinsicht oft sehr aufwändig konzipiert. Jeder einzelnen Lichtquelle des Gesamtsystems ist ein eigener Leistungstreiber zugeordnet, der jeweils von einer eigenen Logik angesteuert wird.at known lamp systems, the control of the color location is very difficult and in circuit engineering often very elaborately designed. Each individual light source of the overall system is its own power driver assigned, which is driven in each case by its own logic.
Darstellung der Erfindungpresentation the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung sowie ein Verfahren zum Einstellen eines Farbortes einer Lichtquellenanordnung zu schaffen, mit der bzw. mit dem der Farbort der gesamten Lichtquellenanordnung zuverlässig eingestellt werden kann, wobei insbesondere die Schaltungsanordnung mit einem reduzierten Bauteileaufwand realisiert werden soll.Of the The present invention is therefore based on the object, a Circuit arrangement and a method for setting a color location a light source arrangement to create, with or with the Color location of the entire light source arrangement reliably adjusted can be, in particular the circuit arrangement with a reduced component costs to be realized.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung, welche die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 16 aufweist, gelöst.These Task is by a circuit arrangement, which features according to claim 1, and a method comprising the features according to claim 16, solved.
Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist zum Einstellen eines Farbortes einer Lichtquellenanordnung ausgebildet. Die Schaltungsanordnung kann auch insbesondere zur Einstellung der Farbtemperatur einer derartigen Lichtquellenanordnung ausgebildet sein. Die Lichtquellenanordnung umfasst eine erste Lichtquelle, welche zum Erzeugen eines Lichtsignals eines ersten Farbortes ausgebildet ist. Des Weiteren weist die Lichtquellenanordnung zumindest eine zweite Lichtquelle auf, welche zum Erzeugen eines Lichtsignals eines zweiten Farbortes ausgebildet ist. Das Lichtsignal der zweiten Lichtquelle weist einen unterschiedlichen Farbort zum Farbort des Lichtsig nals der ersten Lichtquelle auf. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die erste Lichtquelle mit einem ersten Resonanzkreis, welcher eine erste Resonanzfrequenz aufweist, elektrisch verbunden ist. Darüber hinaus ist die zweite Lichtquelle mit einem zweiten Resonanzkreis, welcher eine zweite Resonanzfrequenz aufweist, elektrisch verbunden. Die erste Resonanzfrequenz ist unterschiedlich zur zweiten Resonanzfrequenz. Des Weiteren umfasst die Schaltungsanordnung eine Energieversorgungseinheit, welche mit den beiden Resonanzkreisen elektrisch verbunden ist und zur Energieversorgung der beiden Lichtquellen ausgebildet ist. Die Schaltungsanordnung ist derart ausgebildet, dass durch ein Ändern des Wertes eines Ausgangsbetriebsparameters der Energieversorgungseinheit die Resonanzkreise derart steuerbar sind, dass die Intensitäten der Lichtsignale der Lichtquellen individuell veränderbar und der Farbort der Lichtquellenanordnung einstellbar ist. Die Resonanzfrequenzen der beiden Resonanzkreise sind derart vorgegeben, dass durch eine derartige Änderung eines Betriebsparameterwertes der Energieversorgungseinheit die Intensitäten der Lichtsignale der beiden Lichtquellen veränderbar sind, wodurch zumindest der Farbort der gesamten Lichtquellenanordnung einstellbar ist. Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann erreicht werden, dass lediglich eine Energieversorgungseinheit, insbesondere ein Leistungstreiber, erforderlich ist. Darüber hinaus wird für jede einzelne Lichtquelle der Lichtquellenanordnung ein eigener Resonanzschaltkreis in die Schaltungsanordnung geschaltet. Die individuellen Resonanzfrequenzen der Resonanzkreise werden dabei so gewählt, dass durch eine Wertveränderung des Ausgangsbetriebsparameters der Energieversorgungseinheit eine gewünschte Farbveränderung der gesamten Lichtquellenanordnung eingestellt werden kann.A circuit arrangement according to the invention is designed to set a color location of a light source arrangement. The circuit arrangement can also be designed in particular for setting the color temperature of such a light source arrangement. The light source arrangement comprises a first light source, which is designed to generate a light signal of a first color location. Furthermore, the light source arrangement has at least one second light source, which is designed to generate a light signal of a second color location. The light signal of the second light source has a different color locus to the color locus of the Lichtsig signal of the first light source. An essential idea of the invention is that the first light source is electrically connected to a first resonant circuit which has a first resonant frequency. Moreover, the second light source is electrically connected to a second resonant circuit having a second resonant frequency. The first resonance frequency is different from the second resonance frequency. Furthermore, the circuit arrangement comprises a power supply unit, which is electrically connected to the two resonant circuits and is designed to supply power to the two light sources. The circuit arrangement is designed such that the resonant circuits can be controlled by changing the value of an output operating parameter of the energy supply unit such that the intensities of the light signals of the light sources can be changed individually and the color location of the light source arrangement can be set. The resonance frequencies of the two resonant circuits are predetermined in such a way that the intensities of the light signals of the two light sources can be changed by such a change in an operating parameter value of the energy supply unit, whereby at least the color location of the entire light source arrangement can be set. By the circuit arrangement according to the invention can be achieved that only one power supply unit, insbesonde a power driver is required. In addition, a separate resonant circuit is connected in the circuit arrangement for each individual light source of the light source arrangement. The individual resonant frequencies of the resonant circuits are chosen such that a desired color change of the entire light source arrangement can be set by changing the value of the output operating parameter of the energy supply unit.
Der Ausgangsbetriebsparameter der Energieversorgungseinheit ist in vorteilhafter Weise die Ausgangsfrequenz. Bevorzugt ist die Energieversorgungseinheit als Hochfrequenzquelle ausgebildet. Die Energieversorgungseinheit kann eine beliebige Hochfrequenzquelle sein, wesentlich ist jedoch, dass das einstellbare Frequenzspektrum derart ist, dass die Resonanzkreise der Schaltungsanordnung gezielt angesprochen werden können. Hierbei kann beispielsweise ein Sperrwandler oder ein Vollbrückenwandler verwendet werden.Of the Output operating parameter of the power supply unit is more advantageous Way the output frequency. The energy supply unit is preferred designed as a high frequency source. The power supply unit can be any radio frequency source, but it is essential that the adjustable frequency spectrum is such that the resonant circuits the circuit arrangement can be targeted addressed. in this connection For example, a flyback converter or a full bridge converter be used.
Jeder der einzelnen Resonanzkreise weist eine Spule bzw. eine Drosselspule und einen Resonanzkondensator auf.Everyone the individual resonant circuits has a coil or a choke coil and a resonance capacitor.
In vorteilhafter Weise ist zumindest eine der beiden Lichtquellen als Entladungslampe ausgebildet. Hierbei können sowohl Niederdruck- als auch Hochdruckentladungslampen eingesetzt werden.In Advantageously, at least one of the two light sources as Discharge lamp formed. Here, both low-pressure as Even high-pressure discharge lamps are used.
In bevorzugter Weise ist die als Entladungslampe ausgebildete Lichtquelle mit einer ersten Lampenwendel zwischen die Spule und den Resonanzkondensator des zugeordneten Resonanzkreises geschaltet. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass eine zweite Lampenwendel dieser Entladungslampe mit dem Resonanzkondensator und einem Koppelkondensator elektrisch verbunden ist. Der Resonanzkondensator ist dabei sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Lampenwendel der Entladungslampe verbunden, wodurch erreicht werden kann, dass ein Stromfluss durch die Lampenwendeln erzeugt wird. Dadurch können die Lampenwendeln aufgeheizt werden.In Preferably, the light source is in the form of a discharge lamp with a first lamp filament between the coil and the resonant capacitor the associated resonant circuit switched. In addition, can be provided be that a second lamp filament of this discharge lamp with the Resonant capacitor and a coupling capacitor electrically connected is. The resonant capacitor is with both the first and also connected to the second lamp filament of the discharge lamp, which can be achieved by a current flow through the lamp filaments is produced. Thereby can the lamp filaments are heated up.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Resonanzkondensator eines Resonanzkreises zwischen die Spule und die erste Lampenwendel geschaltet ist. Es ist somit eine Reihenschaltung zwischen der Spule, dem Resonanzkondensator und der ersten Lampenwendel ausgebildet.It can also be provided that the resonance capacitor of a resonant circuit is connected between the coil and the first lamp coil. It is thus a series connection between the coil, the resonance capacitor and the first lamp filament formed.
In vorteilhafter Weise ist zumindest eine der beiden Lichtquellen eine LED. Werden die als LED ausgebildeten Lichtquellen mit Wechselstrom gespeist, ist in vorteilhafter Weise eine Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtsignals eines individuellen Farbortes eine Parallelschaltung aus zwei Dioden. Diese beiden Dioden sind bevorzugt antiparallel geschaltet und es kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der beiden Dioden eine LED ist. Die zweite Diode kann dann eine normale Diode (keine LED) sein. Jede Lichtquelle, welche zur Ausbildung eines Lichtsignals einer bestimmten Farbe in der Lichtquellenanordnung ausgebildet ist, weist in einer derartigen Ausgestaltung zwei Dioden auf.In Advantageously, at least one of the two light sources is a LED. Are the light sources designed as LED with alternating current fed, is advantageously a light source for generating a light signal of an individual color location a parallel circuit from two diodes. These two diodes are preferably anti-parallel switched and it can be provided that at least one of two diodes is an LED. The second diode can then be a normal one Be diode (no LED). Every light source, which is for training a light signal of a certain color in the light source arrangement is formed, has two diodes in such an embodiment on.
Diese Parallelschaltung aus zwei Dioden kann in vorteilhafter Weise in Reihe mit dem Resonanzkondensator und der Spule des zugeordneten Resonanzkreises geschaltet sein. Die Parallelschaltung kann dabei zwischen die Spule und den Resonanzkondensator geschaltet sein.These Parallel connection of two diodes can be advantageously in Row with the resonant capacitor and the coil of the associated resonant circuit be switched. The parallel connection can be between the coil and the resonance capacitor.
In vorteilhafter Weise weist die Lichtquellenanordnung zumindest drei Lichtquellen auf, wobei eine erste Lichtquelle zur Erzeugung eines roten Lichtsignals und eine zweite Lichtquelle zur Erzeugung eines blauen Lichtsignals ausgebildet ist. Bevorzugt ist die dritte Lichtquelle zur Erzeugung eines weißen Lichtsignals eines gegebenen Farbortes und einer gegebenen Farbtemperatur ausgebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die dritte Lichtquelle zur Erzeugung eines grünen Lichtsignals ausgebildet ist.In Advantageously, the light source arrangement has at least three Light sources, wherein a first light source for generating a red light signal and a second light source for generating a blue light signal is formed. Preferably, the third light source to produce a white one Light signal of a given color location and a given color temperature educated. However, it can also be provided that the third light source to produce a green one Light signal is formed.
Es kann auch vorgesehen sein, dass weitere Lichtquellen in der Lichtquellenanordnung angeordnet sind, welche zur Erzeugung von Lichtsignalen mit zu den anderen Lichtquellen unterschiedlichen Farborten ausgebildet sind.It It can also be provided that further light sources in the light source arrangement are arranged, which for generating light signals with the other light sources different color locations are formed.
Die Lichtquellen sind vorteilhafterweise parallel zueinander in die Schaltungsanordnung geschaltet, wobei die jeweils den Lichtquellen zugeordneten Resonanzkreise ebenfalls parallel zueinander geschaltet sind.The Light sources are advantageously parallel to each other in the Circuit arrangement connected, wherein each of the light sources associated resonant circuits also connected in parallel are.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einstellen eines Farbortes einer Lichtquellenanordnung mit einer ersten Lichtquelle und zumindest einer zweiten Lichtquelle erzeugt die erste Lichtquelle ein Lichtsignal eines ersten Farbortes und die zweite Lichtquelle ein Lichtsignal eines zweiten Farbortes. Die erste Lichtquelle wird mit einem ersten Resonanzkreis, welcher eine erste Resonanzfrequenz aufweist, elektrisch gekoppelt. Des Weiteren wird die zweite Lichtquelle mit einem zweiten Resonanzkreis, welcher eine zweite, von der ersten Resonanzfrequenz unterschiedliche Resonanzfrequenz aufweist, elektrisch gekoppelt. Die Betriebszustände bzw. die Einstellungen der Resonanzkreise werden durch Ändern eines Wertes eines Ausgangsbetriebsparameters einer Energieversorgungseinheit, welche mit den beiden Resonanzkreisen elektrisch verbunden ist, und zur Energieversorgung der beiden Lichtquellen ausgebildet ist, derart eingestellt bzw. gesteuert, dass die Intensitäten der Lichtsignale der Lichtquellen individuell verändert werden und der Farbort der Lichtquellenanordnung eingestellt wird.In a method according to the invention for adjusting a color locus of a light source arrangement having a first light source and at least one second light source, the first light source generates a light signal of a first color locus and the second light source generates a light signal of a second color locus. The first light source is electrically coupled to a first resonant circuit having a first resonant frequency. Furthermore, the second light source is electrically coupled to a second resonant circuit having a second resonant frequency different from the first resonant frequency. The operating conditions or the settings of the resonant circuits are adjusted by changing a value of an output operating parameter of a power supply unit, which is electrically connected to the two resonant circuits, and for supplying power to the two light sources, such that the intensities of the light signals of the Light sources are changed individually and the color location of the light source arrangement is set.
Die Resonanzfrequenzen der Resonanzkreise werden derart vorgegeben, dass durch eine Änderung des Ausgangsbetriebsparameters der Energieversorgungseinheit die Intensitäten der Lichtsignale der Lichtquellen individuell verändert werden und der Farbort der Lichtquellenanordnung eingestellt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein zuverlässiges Einstellen eines Farbortes und insbesondere einer Farbtemperatur einer Lichtquellenanordnung ermöglicht werden. Darüber hinaus kann diese Einstellung aufwandsarm mit einem bauteilereduzierten Schaltungskonzept ermöglicht werden.The Resonant frequencies of the resonant circuits are specified in such a way that by a change the output operating parameter of the power supply unit intensities the light signals of the light sources are changed individually and the color location of the light source array is adjusted. By the inventive method can be a reliable one Setting a color location and in particular a color temperature a light source arrangement allows become. About that In addition, this setting can be low-effort with a component-reduced Circuit concept allows become.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltungsanordnung sind, soweit übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen.advantageous Embodiments of the circuit arrangement are, as far as transferable, also as advantageous embodiments of the method according to the invention to watch.
Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)Short description of Drawings)
Im Nachfolgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:in the Below will be several embodiments of the present invention Invention with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:
Bevorzugte Ausführung der Erfindungpreferred execution the invention
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same or functionally identical elements with the provided the same reference numerals.
In
Die
erste Lichtquelle
Die
Schaltungsanordnung
Die
erste Entladungslampe
Es
kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Resonanzkondensator
Wie
des Weiteren aus der Darstellung in
Eine
erste Lampenwendel
Darüber hinaus
ist die dritte Entladungslampe
Eine
erste Lampenwendel
Die
drei Entladungslampen
Die im Ausführungsbeispiel dargestellten Resonanzkreise weisen jeweils eine eigene Resonanzfrequenz auf, wobei die Resonanzfrequenz f1 des ersten Resonanzkreises unterschiedlich zur Resonanzfrequenz f2 des zweiten Resonanzkreises und unterschiedlich zur Resonanzfrequenz f3 des dritten Resonanzkreises ist. Darüber hinaus ist auch die Resonanzfrequenz f2 des zweiten Resonanzkreises unterschiedlich zur Resonanzfrequenz f3 des dritten Resonanzkreises.The resonant circuits shown in the embodiment each have their own resonant frequency, wherein the resonant frequency f 1 of the first resonant circuit is different from the resonant frequency f 2 of the second resonant circuit and different from the resonant frequency f 3 of the third resonant circuit. In addition, the resonant frequency f 2 of the second resonant circuit is different from the resonant frequency f 3 of the third resonant circuit.
Der
Koppelkondensator
Im
Ausführungsbeispiel
ist darüber
hinaus eine Energieversorgungseinheit
In
der Ausführung
gemäß
Durch
Einstellen bzw. Ändern
eines Ausgangsbetriebsparameters der Energieversorgungseinheit
In
Die
Parallelschaltung
Da
im Ausführungsbeispiel
die Lichtquellen
Es
kann vorgesehen sein, dass lediglich eine der beiden Dioden
Im
Hinblick auf die Ausgestaltung der Verschaltung des ersten Resonanzkreises
(Spule
Des
Weiteren ist im in
Darüber hinaus
ist im gezeigten Ausführungsbeispiel
ein dritter Resonanzkreis in der Schaltungsanordnung
Bei
beiden Ausführungsbeispielen
können die
Leistungstreiber bzw. die Energieversorgungseinheiten
In
In
Des Weiteren sind die Resonanzfrequenzen f'1, f'2 und f'3 so gewählt, dass eine Farbänderung bzw. eine Farbortänderung und insbesondere eine Farbtemperaturänderung der gesamten Lichtquellenanordnung im Bereich weißer Lichtfarben in einem großen Farbtemperaturbereich möglich ist. Dies kann in einem Farbtemperaturbereich von 1500 Kelvin bis 10000 Kelvin, insbesondere zwischen 2000 Kelvin und 8500 Kelvin, vorteilhafterweise zwischen 2700 Kelvin und 8000 Kelvin, bevorzugterweise zwischen 2700 Kelvin und 6500 Kelvin gewährleistet werden.Furthermore, the resonance frequencies f ' 1 , f' 2 and f ' 3 are chosen so that a color change or a color change and in particular a color temperature change of the entire light source arrangement in the range of white light colors in a large color temperature range is possible. This can be ensured in a color temperature range from 1500 Kelvin to 10000 Kelvin, in particular between 2000 Kelvin and 8500 Kelvin, advantageously between 2700 Kelvin and 8000 Kelvin, preferably between 2700 Kelvin and 6500 Kelvin.
Darüber hinaus
ist in
In
entsprechender Weise kann auch in dem in
Darüber hinaus
kann in jedem der in den
Bei
dem in
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |