DE102008018388B4

DE102008018388B4 - Method for the automatic recognition of a load and for the automatic assignment of a control method by a dimmer and dimmer

Info

Publication number: DE102008018388B4
Application number: DE102008018388.1A
Authority: DE
Inventors: Walter Stieglbauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Schweiz AG
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2014-03-20
Anticipated expiration: 2028-04-12
Also published as: DE102008018388A1

Abstract

Verfahren zur automatischen Erkennung einer an einen Dimmer angeschlossen Last und zur automatischen Zuordnung eines zur erkannten Last erforderlichen Ansteuerverfahrens durch den Dimmer, bei dem der Dimmer bei seiner Inbetriebnahme automatisch eine Lasterkennungs-Routine startet, die ein Phasenanschnitt-Steuersignal an die angeschlossene Last anlegt, und bei dem nach der Anlegung des Phasenanschnitt-Steuersignals der Dimmer überprüft ob der Laststrom der Netzspannung nacheilt und die Phasenverschiebung einen vorgegebenen Wert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Dimmer zu einem Zeitpunkt zwischen dem Anlegen des Phasenanschnitt-Steuersignals an die Last und einem zu erwartenden Stromnulldurchgang überprüft, ob ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes vorliegt, wobei sich der Dimmer dauerhaft auf eine Phasenanschnittsteuerung einstellt, sowohl wenn a) bei nacheilendem Laststrom der vorgegebene Wert der Phasenverschiebung überschritten wird, als auch wenn b) ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes vorliegt, wobei sich der Dimmer dauerhaft auf eine Phasenabschnittsteuerung einstellt, wenn der vorgegebene Wert der Phasenverschiebung nicht überschritten wird und kein vorzeitiges Abklingen des Laststromes vorliegt.Method for the automatic detection of a load connected to a dimmer and for the automatic assignment of a control method required for the detected load by the dimmer, in which the dimmer automatically starts a load detection routine when it is put into operation, which applies a phase control signal to the connected load, and in which, after the phase control signal has been applied, the dimmer checks whether the load current lags behind the mains voltage and the phase shift exceeds a predetermined value, characterized in that the dimmer occurs at a point in time between the application of the phase control signal to the load and an expected current zero crossing checks whether the load current has subsided prematurely, with the dimmer permanently setting itself to phase control, both if a) the specified value of the phase shift is exceeded when the load current is lagging, and if b) a premature value The load current is decaying, the dimmer permanently setting itself to phase control if the specified value of the phase shift is not exceeded and there is no premature decay of the load current.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Erkennung einer an einen Dimmer angeschlossen Last und zur automatischen Zuordnung eines zur erkannten Last erforderlichen Ansteuerverfahrens durch den Dimmer, bei dem der Dimmer bei seiner Inbetriebnahme automatisch eine Lasterkennungs-Routine startet, die ein Phasenanschnitt-Steuersignal an die angeschlossene Last anlegt, und bei dem nach der Anlegung des Phasenanschnitt-Steuersignals der Dimmer überprüft, ob der Laststrom der Netzspannung nacheilt und die Phasenverschiebung einen vorgegebenen Wert überschreitet. Ferner betrifft die Erfindung einen Dimmer zur automatischen Erkennung einer an den Dimmer angeschlossen Last und zur automatischen Zuordnung eines zur erkannten Last erforderlichen Ansteuerverfahrens, wobei der Dimmer einen Mikrokontroller zum Starten einer Lasterkennungs-Routine aufweist, die ein Phasenanschnitt-Steuersignal an die angeschlossene Last anlegt, und wobei der Dimmer Überprüfungsmittel aufweist, um zu überprüfen, ob nach der Anlegung des Phasenanschnitt-Steuersignals der Laststrom der Netzspannung nacheilt und die Phasenverschiebung einen bestimmbaren vorgegebenen Wert überschreitet.The present invention relates to a method for automatically detecting a load connected to a dimmer and for automatically assigning a required by the dimmer driving method by the dimmer, wherein the dimmer automatically starts a load detection routine when it is started, the a phase control signal to the Connected load applies, and in which after the application of the phase control signal, the dimmer checks whether the load current lags the mains voltage and the phase shift exceeds a predetermined value. The invention further relates to a dimmer for automatically detecting a load connected to the dimmer and for automatically assigning a driving method required for the detected load, the dimmer having a microcontroller for starting a load detection routine applying a phase control signal to the connected load, and wherein the dimmer comprises checking means for checking whether, after application of the phase control signal, the load current lags the line voltage and the phase shift exceeds a determinable predetermined value.

Seit kurzer Zeit werden Energiesparlampen auf dem Markt angeboten, die als Glühlampenersatz mit den meisten Phasenanschnittdimmern dimmbar sind. An Phasenabschnittdimmern funktionieren diese dimmbaren Energiesparlampen nicht.Recently, energy-saving lamps have been available on the market, which are dimmable as incandescent replacement with most phase-angle dimmers. On phase dimmers these dimmable energy saving lamps do not work.

Es werden außerdem Universaldimmer angeboten, die sowohl das Dimmen durch Phasenanschnitt als auch durch Phasenabschnitt beherrschen. Diese Universaldimmer besitzen meist eine automatische Lasterkennung, die das für die angeschlossene Last erforderliche Ansteuerverfahren selbstständig ermittelt. Dabei sind folgende Zuordnungen Last-Ansteuerverfahren möglich: Last: Eigenschaft: Ansteuerverfahren: Glühlampen nicht-induktiv Phasenanschnitt oder Phasenabschnitt elektronische Transformatoren für NV-Halogenlampen nicht-induktiv Phasenabschnitt dimmbare Energiesparlampen nicht-induktiv Phasenanschnitt Konventionelle Transformatoren für NV-Halogenlampen/Motoren induktiv Phasenanschnitt In addition, universal dimmers are available, which control both dimming by phase control and by phase section. These universal dimmer usually have an automatic load detection, which automatically determines the required for the connected load driving method. The following assignments load control methods are possible: Load: Property: driving: lightbulbs non-inductive Phase gating or phase section electronic transformers for low-voltage halogen lamps non-inductive trailing edge dimmable energy-saving lamps non-inductive phase angle Conventional transformers for low-voltage halogen lamps / motors inductive phase angle

Die bekannten Verfahren zur Lasterkennung sind so ausgelegt, dass sie induktive von nicht-induktiven Lasten unterscheiden können. Die induktiven Lasten werden durch Phasenanschnitt gesteuert, die nicht-induktiven Lasten durch Phasenabschnitt.The known methods for load detection are designed so that they can distinguish inductive from non-inductive loads. The inductive loads are controlled by phase control, the non-inductive loads by phase section.

Die DE 103 15 474 A1 offenbart ein Verfahren und eine Steuerschaltung zum Variieren der Leistungsaufnahme von kapazitiven Lasten. Da kapazitive Lasten, wie Kompakt-Leuchtstofflampen bei einer nicht konstanten Netzversorgung zu Instabilitäten neigen, die sich beim Betrieb von Lampen als störende Flackererscheinungen zeigen, sieht die DE 103 15 474 A1 vor, dass in einer Phase, in der die Netzversorgung ausgeschaltet ist, ein Strompfad freigeschaltet wird, der die Eingänge der Last überbrückt. Aus der DE 103 15 474 A1 ist ferner eine Schaltung bekannt, die wenigstens einen ein- und ausschaltbaren Strompfad aufweist, der die Eingänge der Last überbrückt. Im Fall eines Dimmerbetriebs kann das Aufladen des Dimmerzeitgliedes auch bei einem nicht geschalteten Leistungsschalter ermöglicht werden.The DE 103 15 474 A1 discloses a method and a control circuit for varying the power consumption of capacitive loads. Since capacitive loads, such as compact fluorescent lamps tend to instabilities in a non-constant power supply, which show the operation of lamps as annoying flicker phenomena, sees the DE 103 15 474 A1 suggest that in a phase in which the mains supply is switched off, a rung is bridged, which bridges the inputs of the load. From the DE 103 15 474 A1 Furthermore, a circuit is known which has at least one switchable on and off current path, which bridges the inputs of the load. In the case of a dimmer operation, the charging of the dimmer timer can be made possible even with a non-switched circuit breaker.

Aus der DE 101 13 690 A1 ist ein Universaldimmer bekannt, bei dem die Phasenanschnittsteuerung oder die Phasenabschnittsteuerung manuell aktivierbar ist. Hierzu weist der Dimmer einen Wahlschalter auf. Nachteilig bei einem derartigen Dimmer ist aber gerade die manuelle Einstellbarkeit.From the DE 101 13 690 A1 a universal dimmer is known in which the phase control or the phase control section is manually activated. For this purpose, the dimmer has a selector switch. The disadvantage of such a dimmer is just the manual adjustability.

Aus der DE 197 51 828 B4 ist ein Verfahren zur Lasterkennung bekannt, wobei der Dimmer die Last bei der Inbetriebnahme durch Phasenanschnitt mit ansteigender Stromflussdauer ansteuert. Auch eine Lasterkennung mit einer Phasenanschnittsteuerung nur in den Halbwellen einer Polarität ist bekannt. Hierdurch wird die Detektierbarkeit von Ringkerntransformatoren verbessert. Diese Ansteuerung erzeugt in induktiven Lasten einen der Spannung nacheilenden Laststrom. Wenn diese Phasenverschiebung einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird die Lasterkennung abgebrochen und der Universaldimmer stellt sich dauerhaft auf Phasenanschnittsteuerung ein. Wenn die vorgegebene Phasenverschiebung bei der höchsten Stromflussdauer noch nicht erreicht ist – dies ist bei allen übrigen Lasten der Fall – stellt sich der Universaldimmer dauerhaft auf Phasenabschnittsteuerung ein.From the DE 197 51 828 B4 a method for load detection is known, wherein the dimmer drives the load during commissioning by phase control with increasing current flow duration. Also, a load detection with a phase control only in the half-waves of one polarity is known. This improves the detectability of toroidal transformers. This control generates a voltage-lagging load current in inductive loads. If this phase shift exceeds a predetermined value, the load detection is aborted and the universal dimmer adjusts permanently to phase control. If the given phase shift at the highest Current flow duration has not been reached - this is the case for all other loads - sets the universal dimmer permanently on phase sequence control.

Nachteilig bei dem aus der DE 197 51 828 B4 bekannten Verfahren ist, dass dimmbare Energiesparlampen von den Universaldimmern als nicht-induktive Last durch Phasenabschnitt angesteuert werden. Deshalb funktionieren die dimmbaren Energiesparlampen mit den am Markt befindlichen Universaldimmern nicht. D. h., die Dimmer können nicht zum Dimmen von Energiesparlampen eingesetzt werden, da die Lasterkennung die Energiesparlampen als nicht-induktive Last erkennt.A disadvantage of the DE 197 51 828 B4 known method is that dimmable energy-saving lamps are driven by the universal dimmer as a non-inductive load by phase section. That is why the dimmable energy-saving lamps do not work with the universal dimmer available on the market. This means that the dimmers can not be used for dimming energy-saving lamps because the load detection recognizes the energy-saving lamps as a non-inductive load.

Bei der Phasenanschnittsteuerung wird der Strom verzögert nach dem Nulldurchgang der Wechselspannung eingeschaltet und beim nächsten Stromnulldurchgang ausgeschaltet. In der Zeit zwischen Einschaltung und Ausschaltung fließt üblicherweise Strom über die Last. Die dimmbaren Energiesparlampen zeigen aber ein anderes Verhalten. Der Stromfluss beginnt mit der Einschaltung durch den Dimmer und wird bereits durch die Elektronik der Energiesparlampe eine gewisse Zeit vor dem Spannungsnulldurchgang ausgeschaltet. Die Lage der Einschaltflanke im Phasenanschnittbetrieb dient hier lediglich zur Codierung der gewünschten Helligkeit, die von der Elektronik der Energiesparlampe in einen entsprechenden Stromfluss umgesetzt wird.In the phase control, the current is delayed after the zero crossing of the AC voltage is turned on and turned off at the next current zero crossing. In the period between switch-on and switch-off, current usually flows through the load. The dimmable energy-saving lamps, however, show a different behavior. The current flow begins when the dimmer is switched on and is already switched off by the electronics of the energy-saving lamp for a certain time before the voltage zero crossing. The position of the switch-on edge in the phase-gating mode serves only to encode the desired brightness, which is converted by the electronics of the energy-saving lamp into a corresponding current flow.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und einen Dimmer zur automatischen Lasterkennung zu entwickeln, mit dem allen Dimmer-Lasten, einschließlich dimmbaren Energiesparlampen, das erforderliche Ansteuerverfahren automatisch zugeordnet werden kann.The object of the invention is to develop a method and a dimmer for automatic load detection, with which all dimmer loads, including dimmable energy-saving lamps, the required driving method can be automatically assigned.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur automatischen Erkennung einer an einen Dimmer angeschlossen Last und zur automatischen Zuordnung eines zur erkannten Last erforderlichen Ansteuerverfahrens durch den Dimmer mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch einen Dimmer zur automatischen Erkennung einer an den Dimmer angeschlossen Last und zur automatischen Zuordnung eines zur erkannten Last erforderlichen Ansteuerverfahrens mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 5 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung. Merkmale und Details die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind gelten dabei selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem Dimmer und jeweils umgekehrt.These objects are achieved according to the invention by a method for automatically detecting a load connected to a dimmer and automatically assigning a driving method required for the detected load by the dimmer having the features of independent claim 1 and a dimmer for automatically detecting a load connected to the dimmer and for the automatic assignment of a required for the detected load driving method with the features according to claim 5 solved. Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. Features and details described in connection with the method are of course also in connection with the dimmer and vice versa.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur automatischen Erkennung einer an einen Dimmer angeschlossen Last und zur automatischen Zuordnung eines zur erkannten Last erforderlichen Ansteuerverfahrens durch den Dimmer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the first aspect of the invention, the object is achieved by a method for automatically detecting a load connected to a dimmer and automatically assigning a driving method required for the detected load by the dimmer having the features of patent claim 1.

Kern der Erfindung ist, dass der Dimmer zusätzlich zur Überprüfung, ob der Laststrom der Netzspannung nacheilt und die Phasenverschiebung einen bestimmbaren vorgegebenen Wert überschreitet, eine weitere Überprüfung, nämlich, ob ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes vorliegt, durchführt. Dies ermöglicht es dem Dimmer neben Glühlampen, elektronischen Transformatoren für NV-Halogenlampen oder konventionellen Transformatoren für NV-Halogenlampen oder für Motoren auch dimmbaren Energiesparlampen das erforderliche Ansteuerverfahren zuzuordnen. Dies wird durch die weitere Überprüfung, nämlich, ob ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes vorliegt, ermöglicht. Hierbei werden die speziellen Eigenschaften von dimmbaren Energiesparlampen ausgenutzt, d. h., dass der Stromfluss bei dimmbaren Energiesparlampen eine gewisse Zeit vor dem Spannungsnulldurchgang ausgeschaltet wird. Wird bei der Überprüfung festgestellt, dass der Stromfluss bereits nach einer bestimmten Zeit abgeklungen ist, so weiß der Dimmer, dass es sich um eine dimmbare Energiesparlampe handelt. Daher steuert der Dimmer die dimmbare Energiesparlampe dann nicht mittels der Phasenabschnittsteuerung, sondern mittels der Phasenanschnittsteuerung an. Daher ermöglicht das Verfahren, dass alle Dimmer-Lasten, einschließlich der speziell dimmbaren Energiesparlampen, automatisch erkannt und ihnen das für jede Last erforderliche Ansteuerverfahren zugeordnet werden.The core of the invention is that, in addition to checking whether the load current lags the mains voltage and the phase shift exceeds a determinable predetermined value, the dimmer carries out a further check, namely whether premature decay of the load current is present. In addition to incandescent lamps, electronic transformers for low-voltage halogen lamps or conventional transformers for low-voltage halogen lamps or, for motors, even dimmable energy-saving lamps, this enables the dimmer to assign the necessary control method. This is made possible by the further check, namely whether a premature decay of the load current is present. Here, the special properties of dimmable energy-saving lamps are exploited, d. h., That the current flow is switched off with dimmable energy-saving lamps a certain time before the voltage zero crossing. If it is determined during the check that the current flow has subsided after a certain time, the dimmer knows that it is a dimmable energy saving lamp. Therefore, the dimmer then controls the dimmable energy saving lamp not by means of the phase section control, but by means of the phase control. Therefore, the method allows all dimmer loads, including the specially dimmable energy-saving lamps, to be automatically detected and assigned the driving method required for each load.

Ohne diese zusätzliche Überprüfung würde der Dimmer eine dimmbare Energiesparlampe als nicht-induktive Last erkennen und der Energiesparlampe eine Phasenabschnittsteuerung zuordnen, wodurch diese letztendlich nicht dimmbar ist.Without this additional check, the dimmer would detect a dimmable energy saving lamp as a non-inductive load and associate the energy saving lamp with phase-divisional control, ultimately rendering it non-dimmable.

Zunächst startet der Dimmer, der einen Universaldimmer darstellt, bei der Inbetriebnahme automatisch eine Lasterkennungs-Routine. Die Lasterkennungs-Routine legt ein Phasenanschnitt-Steuersignal an die angeschlossene Last an. Nach der Anlegung des Phasenanschnitt-Steuersignals überprüft der Dimmer, ob der Laststrom der Netzspannung nacheilt und die Phasenverschiebung einen bestimmbaren vorgegebenen Wert überschreitet. Diese Schritte würden ausreichen, um Glühlampen, elektronische Transformatoren für NV-Halogenlampen oder konventionelle Transformatoren für NV-Halogenlampen oder für Motoren das geeignete Ansteuerverfahren zuzuordnen.Initially, the dimmer, which is a universal dimmer, automatically starts a load detection routine upon startup. The load detection routine applies a phase control signal to the connected load. After applying the phase-angle control signal, the dimmer checks whether the load current lags the mains voltage and the phase shift exceeds a determinable predetermined value. These steps would be sufficient to use incandescent lamps, electronic transformers for NV Halogen lamps or conventional transformers for low-voltage halogen lamps or for motors to assign the appropriate driving method.

Erst durch die Überprüfung des Universaldimmers, ob ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes vorliegt, kann der Universaldimmer feststellen, ob eine dimmbare Energiesparlampe angeschlossen ist oder nicht. Die Überprüfung findet in einem Zeitpunkt zwischen dem Einschalten der Last und dem zu erwartenden Stromnulldurchgang statt. Liegt ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes vor, ist eine dimmbare Energiesparlampe angeschlossen und der Universaldimmer stellt sich auf Phasenanschnittsteuerung ein.Only by checking the universal dimmer, if there is a premature decay of the load current, the universal dimmer can determine whether a dimmable energy saving lamp is connected or not. The check takes place at a time between switching on the load and the expected current zero crossing. If there is a premature decay of the load current, a dimmable energy saving lamp is connected and the universal dimmer adjusts itself to phase control.

Stellt der Dimmer fest, dass der Laststrom der Netzspannung nacheilt und die Phasenverschiebung einen bestimmbaren vorgegebenen Wert überschreitet und erfolgt kein vorzeitiges Abklingen des Laststromes, stellt sich der Universaldimmer auf Phasenabschnittsteuerung ein.If the dimmer detects that the load current lags the mains voltage and the phase shift exceeds a determinable predetermined value and no premature decay of the load current occurs, the universal dimmer adjusts itself to phase sequence control.

Ein derartiges Verfahren ermöglicht, dass der Dimmer die angeschlossene Last, insbesondere auch eine Energiesparlampe, erkennt und der erkannten Last den erforderlichen Dimmbetrieb im Phasenan- oder Phasenabschnitt zuordnet.Such a method makes it possible for the dimmer to recognize the connected load, in particular also an energy-saving lamp, and to associate the recognized load with the required dimming operation in the phase or phase section.

Bevorzugt ist dabei ein Verfahren, bei dem die Lasterkennungs-Routine ein Phasenanschnitt-Steuersignal mit steigenden Ansteuerzeiten an die angeschlossene Last anlegt. Mit steigenden Ansteuerzeiten werden konventionelle Transformatoren für NV-Halogenlampen in kleinen Schritten in Richtung magnetische Sättigung gesteuert. Eine starke Erhöhung der Ansteuerzeit würde den Arbeitspunkt der Transformatoren stark in die magnetische Sättigung fahren, so dass sehr hohe, ggf. einen Kurzschluss auslösende, Ströme auftreten.Preferred is a method in which the load detection routine applies a phase control signal with increasing drive times to the connected load. With increasing drive times, conventional transformers for NV halogen lamps are controlled in small steps in the direction of magnetic saturation. A large increase in the activation time would drive the operating point of the transformers strongly into magnetic saturation, so that very high currents, possibly triggering a short circuit, occur.

Ferner ist bevorzugt, wenn die Lasterkennungs-Routine ein Phasenanschnitt-Steuersignal nur an Netzhalbwellen einer Polarität an die angeschlossene Last anlegt. Manche konventionelle Transformatoren für NV-Halogenlampen, insbesondere Ringkerntransformatoren, weisen bei Ansteuerung mit wechselnder Polarität keine auswertbare Phasenverschiebung auf. Mit einem Steuersignal nur an Netzhalbwellen einer Polarität in Verbindung mit einem Phasenanschnitt-Steuersignal mit steigenden Ansteuerzeiten werden Transformatoren mit einem Gleichstromanteil vorsichtig in die magnetische Sättigung geführt. Dabei nimmt die Phasenverschiebung auswertbare Werte an.Furthermore, it is preferred if the load detection routine applies a phase-angle control signal only to mains half-waves of one polarity to the connected load. Some conventional transformers for low-voltage halogen lamps, in particular toroidal transformers, have no evaluable phase shift when controlled with alternating polarity. With a control signal only on half-waves of a polarity in conjunction with a phase control signal with increasing drive times, transformers with a DC component are carefully guided into magnetic saturation. The phase shift assumes evaluable values.

Bei dem Verfahren überprüft der Dimmer zu einem Zeitpunkt zwischen dem Anlegen des Phasenanschnitt-Steuersignals an die Last und einem zu erwartenden Stromnulldurchgang, ob ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes vorliegt. Alternativ hierzu kann die Überprüfung, ob ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes vorliegt, kontinuierlich während des Betriebes der Last stattfinden.In the method, the dimmer checks at a time between the application of the phase control signal to the load and an expected current zero crossing, if there is a premature decay of the load current. Alternatively, the check of whether there is a premature decay of the load current can take place continuously during the operation of the load.

Vorzugsweise ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung, ob ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes vorliegt, durch einen Mikrokontroller erfolgt, der eine Komparator-Schaltung, die einen Spannungsabfall eines Shunt-Widerstandes überwacht, auf einen niedrigeren Schwellwert umschaltet, wobei der Shunt-Widerstand an Source-Anschlüssen eines Schaltelementes einer Endstufe des Dimmers angeschlossen ist. Das Verfahren lässt sich mit geringem Aufwand in die derzeitigen Universaldimmer integrieren. D. h., üblicherweise wird eine Endstufe des Universaldimmers mit einem antiseriell geschalteten Schaltelement, insbesondere einem MOSFET, realisiert, wobei noch ein Shunt-Widerstand zwischen den Source-Anschlüssen eingefügt ist, der die Detektion von Überströmen, wie Kurzschlüssen oder überlasten, ermöglicht. Der Spannungsfall über dem Shunt-Widerstand wird dazu meist mit einer Komparator-Schaltung überwacht. Durch Umschalten des vorhandenen Komparators auf einen entsprechend niedrigeren Schwellwert oder mit einer zusätzlichen Komparator-Schaltung kann der Dimmer-Mikrokontroller über den bereits vorhandenen Shunt-Widerstand ohne großen Aufwand erkennen, ob ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes gegeben ist.Preferably, the method is characterized in that the check whether there is a premature decay of the load current, by a microcontroller, which switches a comparator circuit which monitors a voltage drop of a shunt resistor, to a lower threshold value, wherein the shunt resistor is connected to the source terminals of a switching element of an output stage of the dimmer. The method can be integrated with little effort into the current universal dimmer. That is, usually, an output stage of the universal dimmer is realized with an antiserial switching element, in particular a MOSFET, wherein a shunt resistor is inserted between the source terminals, which allows the detection of overcurrents, such as short circuits or overloading. The voltage drop across the shunt resistor is usually monitored by a comparator circuit. By switching the existing comparator to a correspondingly lower threshold or with an additional comparator circuit, the dimmer microcontroller can easily detect via the existing shunt resistor whether a premature decay of the load current is given.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Dimmer ausgebildet ist zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, löst.According to the second aspect of the invention, the object is formed by a dimmer for carrying out the method according to one of claims 1 to 5, solves.

Ein derartig ausgebildeter Dimmer ermöglicht eine automatische Lasterkennung aller an den Dimmer angeschlossenen Dimmer-Lasten, einschließlich einer dimmbaren Energiesparlampe, sowie eine automatische Zuordnung des erforderlichen Ansteuerverfahrens für die erkannte Last. Der Dimmer kann neben Glühlampen, elektronischen Transformatoren für NV-Halogenlampen oder konventionellen Transformatoren für NV-Halogenlampen oder für Motoren auch dimmbaren Energiesparlampen das erforderliche Ansteuerverfahren zuordnen.A dimmer designed in this way enables automatic load detection of all dimmer loads connected to the dimmer, including a dimmable energy-saving lamp, as well as automatic assignment of the required drive method for the detected load. In addition to incandescent lamps, electronic transformers for low-voltage halogen lamps or conventional transformers for low-voltage halogen lamps or, for motors, even dimmable energy-saving lamps, the dimmer can assign the required control method.

Der Dimmer weist einen Mikrokontroller zum Starten einer Lasterkennungs-Routine auf. Die Lasterkennungs-Routine legt ein Phasenanschnitt-Steuersignal an die angeschlossene Last an. Der Dimmer weist ferner Überprüfungsmittel auf, um zu überprüfen, ob nach der Anlegung des Phasenanschnitt-Steuersignals der Laststrom der Netzspannung nacheilt und die Phasenverschiebung einen bestimmbaren vorgegebenen Wert überschreitet. Kern der Erfindung ist, dass die Überprüfungsmittel zusätzlich dazu ausgebildet sind eine Überprüfung durchzuführen, ob zu einem Zeitpunkt zwischen dem Anlegen des Phasenanschnitt-Steuersignals an die Last und einem zu erwartenden Stromnulldurchgang ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes vorliegt. Der Dimmer weist des Weiteren eine Entscheidungseinheit bzw. eine Entscheidungsroutine auf, die in Abhängigkeit der Ergebnisse der Überprüfung der Überprüfungsmittel den Dimmer dauerhaft auf eine Phasenanschnittsteuerung oder dauerhaft auf eine Phasenabschnittsteuerung einstellt.The dimmer has a microcontroller for starting a load detection routine. The load detection routine applies a phase control signal to the connected load. The dimmer further comprises checking means to check whether, after application of the phase control signal, the load current lags the line voltage and the phase shift exceeds a determinable predetermined value. The core of the invention is that the checking means are additionally designed to carry out a check as to whether a premature decay of the load current is present at a time between the application of the phase-angle control signal to the load and an expected current zero crossing. The dimmer further has a decision unit or a decision routine which sets the dimmer permanently to a phase control or permanently to a phase control depending on the results of the verification of the checking means.

Der Dimmer nutzt die speziellen Eigenschaften von dimmbaren Energiesparlampen aus, d. h., dass der Stromfluss bei dimmbaren Energiesparlampen eine gewisse Zeit vor dem Spannungsnulldurchgang ausgeschaltet wird. Stellen die Überprüfungsmittel fest, dass der Stromfluss bereits nach einer bestimmten Zeit abgeklungen ist, so weiß der Dimmer, dass es sich um eine dimmbare Energiesparlampe handelt. Dann steuert der Dimmer die dimmbare Energiesparlampe nicht mittels der Phasenabschnittsteuerung, sondern mittels der erforderlichen Phasenanschnittsteuerung an.The dimmer takes advantage of the special features of dimmable energy-saving lamps, d. h., That the current flow is switched off with dimmable energy-saving lamps a certain time before the voltage zero crossing. If the test equipment detects that the flow of electricity has subsided after a certain period of time, the dimmer knows that it is a dimmable energy-saving lamp. Then, the dimmer controls the dimmable energy saving lamp not by means of the phase section control, but by means of the required phase control.

Der Dimmer weist bevorzugt einen Mikrokontroller zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt auf.The dimmer preferably has a microcontroller for carrying out the method according to the first aspect.

Vorzugsweise weist der Dimmer eine Endstufe mit einem antiseriell geschalteten Schaltelement, insbesondere einem MOSFET, und einen an die Source-Anschlüsse des Schaltelementes angeschlossenen Shunt-Widerstand, der zur Detektion von Überströmen ausgebildet ist, auf. Als Schaltelement kann auch ein Schalttransistor vorgesehen sein. Der Dimmer weist ferner vorzugsweise eine Komparator-Schaltung zum Überwachen des Spannungsabfalls über den Shunt-Widerstand auf. Durch Umschalten der Komparator-Schaltung auf einen entsprechend niedrigeren Schwellwert kann der Mikrokontroller des Dimmers über den Shunt-Widerstand ohne großen Aufwand erkennen, ob ein vorzeitiges Abklingen des Laststromes gegeben ist. Das Umschalten auf einen entsprechend niedrigeren Schwellwert kann auch durch eine zusätzliche Komparator-Schaltung erfolgen.The dimmer preferably has an output stage with an antiseries switched switching element, in particular a MOSFET, and a shunt resistor connected to the source terminals of the switching element, which is designed to detect overcurrents. As a switching element, a switching transistor may also be provided. The dimmer preferably further includes a comparator circuit for monitoring the voltage drop across the shunt resistor. By switching the comparator circuit to a correspondingly lower threshold value, the microcontroller of the dimmer can easily detect via the shunt resistor whether a premature decay of the load current is present. The switching to a correspondingly lower threshold value can also be effected by an additional comparator circuit.

Der Dimmer gemäß dieser Anmeldung ist als Universaldimmer ausgebildet. Insbesondere ist der Dimmer zum Dimmen einer Glühlampe, eines elektronischen Transformators für NV-Halogenlampen, eines konventionellen Transformators für NV-Halogenlampen oder Motoren oder einer dimmbaren Energiesparlampe ausgebildet. Aber auch Heizwiderstände oder elektronische Spannungswandler können durch einen derartigen Dimmer einfach mit dem erforderlichen Ansteuerverfahren angesteuert werden.The dimmer according to this application is designed as a universal dimmer. In particular, the dimmer for dimming an incandescent lamp, an electronic transformer for low-voltage halogen lamps, a conventional transformer for low-voltage halogen lamps or motors or a dimmable energy-saving lamp is formed. But also heating resistors or electronic voltage transformers can be easily controlled by such a dimmer with the required driving method.

Der Dimmer kann ferner eine manuelle Einstell-/Parametriermöglichkeit für die Phasenanschnittsteuerung und/oder Phasenabschnittsteuerung aufweisen, mit der sich die automatische Lasterkennung umgehen lässt.The dimmer may further include manual adjustment / parameterization capability for phase-angle control and / or phase-divisional control that bypasses automatic load detection.

Die Erfindung wird nun anhand eines nicht ausschließlichen Ausführungsbeispieles, unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, näher erläutert. Es zeigt:The invention will now be explained in more detail with reference to a non-exclusive embodiment, with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 den Spannungs- und Stromverlauf einer dimmbaren Energiesparlampe bei Phasenanschnittsteuerung. 1 the voltage and current course of a dimmable energy saving lamp with phase control.

In 1 ist der Spannungsverlauf 1 und Stromverlauf 2 einer dimmbaren Energiesparlampe bei Phasenanschnittsteuerung dargestellt. Ein möglicher Zeitpunkt zur Feststellung des vorzeitig abgeklungenen Laststroms ist mit dem Pfeil 3 markiert. Die negative Halbwelle kann bei der automatischen Lasterkennung entfallen.In 1 is the voltage curve 1 and current flow 2 a dimmable energy saving lamp shown in phase control. A possible time to determine the prematurely decayed load current is indicated by the arrow 3 marked. The negative half-wave can be omitted in the automatic load detection.

Claims

A method of automatically detecting a load connected to a dimmer and automatically assigning to the dimmer a driving method required for the detected load, wherein when the dimmer is started it automatically starts a load detection routine applying a phase control signal to the connected load, and in which after the application of the phase control signal the dimmer checks whether the load current lags the mains voltage and the phase shift exceeds a predetermined value, characterized in that the dimmer at a time between the application of the phase control signal to the load and an expected current zero crossing checks whether there is a premature decay of the load current, wherein the dimmer adjusts permanently to a phase control, both when a) trailing load current, the predetermined value of the phase shift is exceeded even if b) there is a premature decay of the load current, wherein the dimmer permanently adjusts to a phase section control, if the predetermined value of the phase shift is not exceeded and there is no premature decay of the load current.

A method according to claim 1, characterized in that the load detection routine applies a phase control signal with increasing drive times to the connected load.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the load detection routine applies a phase control signal only to mains half-waves of a polarity to the connected load.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the check whether there is a premature decay of the load current takes place continuously during the operation of the load.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the check as to whether a premature decay of the load current is carried out by a microcontroller which switches a comparator circuit which monitors a voltage drop of a shunt resistor to a lower threshold value, wherein the shunt resistor is connected to source terminals of a switching element of an output stage of the dimmer.

Dimmer for automatic detection of a load connected to the dimmer and for automatically assigning a required for the detected load driving method, characterized in that the dimmer is adapted to carry out the method according to one of claims 1 to 5.

Dimmer according to claim 6, characterized in that the dimmer comprises a microcontroller for carrying out the method according to one of claims 1 to 5.

Dimmer according to one of claims 6 or 7, characterized in that the dimmer has an output stage with a antiserial switched switching element, in particular a MOSFET, and a connected to the source terminals of the switching element shunt resistor, which is designed for the detection of overcurrents.

Dimmer according to claim 8, characterized in that the dimmer comprises a comparator circuit for monitoring the voltage drop across the shunt resistor.

Dimmer according to one of claims 6 to 9, characterized in that the dimmer is designed for dimming an incandescent lamp, an electronic transformer for low-voltage halogen lamps, a conventional transformer for low-voltage halogen lamps or motors or a dimmable energy-saving lamp.

Dimmer according to one of claims 6 to 10, characterized in that the dimmer has a manual setting / Parameteretriermöglichkeit for the phase control and / or phase control section.