DE102010043613A1 - Störsichere Leuchtmittelsteuerung - Google Patents

Störsichere Leuchtmittelsteuerung Download PDF

Info

Publication number
DE102010043613A1
DE102010043613A1 DE102010043613A DE102010043613A DE102010043613A1 DE 102010043613 A1 DE102010043613 A1 DE 102010043613A1 DE 102010043613 A DE102010043613 A DE 102010043613A DE 102010043613 A DE102010043613 A DE 102010043613A DE 102010043613 A1 DE102010043613 A1 DE 102010043613A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
interface
control signal
operating device
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102010043613A
Other languages
English (en)
Inventor
Reinhard Böckle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tridonic GmbH and Co KG
Original Assignee
Tridonic GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tridonic GmbH and Co KG filed Critical Tridonic GmbH and Co KG
Priority to DE102010043613A priority Critical patent/DE102010043613A1/de
Priority to DE112011103714T priority patent/DE112011103714A5/de
Priority to US13/884,500 priority patent/US9179521B2/en
Priority to CN201180053960.9A priority patent/CN103340014B/zh
Priority to EP11784970.3A priority patent/EP2638783B1/de
Priority to PCT/EP2011/069456 priority patent/WO2012062664A1/de
Publication of DE102010043613A1 publication Critical patent/DE102010043613A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/175Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

Ein Betriebsgerät für Leuchtmittel beinhaltet eine Schnittstellenschaltung und eine Ansteuerschaltung. Die Schnittstellenschaltung erzeugt in Abhängigkeit eines Steuersignals (Vn) ein Schnittstellensignal. Die Ansteuerschaltung steuert wenigstens ein Leuchtmittel in Abhängigkeit des Schnittstellensignals an. Das Steuersignal (Vn) ist dabei ein außerhalb des Betriebsgeräts (1) erzeugtes Wechselspannungssteuersignal. Die Schnittstellenschaltung detektiert Spitzenwerte lediglich einer von zwei Halbwellen des Steuersignals (Vn) und erzeugt für jeden detektierten Spitzenwert einen ersten Signalpuls in dem Schnittstellensignal.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Betriebsgerät zur Steuerung von Leuchtmitteln und ein Verfahren zur Steuerung von Leuchtmitteln.
  • Zur Steuerung von Leuchtmitteln sind neben klassischen direkt verkabelten Schaltern eine Vielzahl von Betriebsgeräten bekannt. Bei solchen Betriebsgeräten wird üblicherweise ein Steuersignal von einem Schalter an ein Betriebsgerät übermittelt. Das Betriebsgerät empfängt das Signal und führt eine entsprechende Steuerung des Leuchtmittels durch. Dies kann ein Einschalten oder Ausschalten, aber auch ein Dimmvorgang sein. Das Steuersignal ist dabei üblicherweise entweder Netzspannung oder ein digitales Steuersignal. Häufig werden für digitale Steuersignale standardisierte Übertragungsverfahren, z. B. DALI eingesetzt.
  • Weiterhin bekannt ist die Nutzung unterschiedlicher Steuersignale, z. B. DALI und Netzspannung an einem Betriebsgerät. Dies ermöglicht eine große Flexibilität des Einsatzes des Betriebsgeräts. Insbesondere bei langen Leitungslängen, auf welchen das Steuersignal übertragen wird, ergibt sich jedoch ein unzuverlässiges Schaltverhalten, da kapazitive oder induktive Einstreuungen Fehlschaltungen auslösen können.
  • So zeigt die Deutsche Offenlegungsschrift DE 197 48 007 A1 ein herkömmliches Betriebsgerät mit einer Schnittstellenschaltung. Nachteilhaft ist hieran, dass ein hoher Realisierungsaufwand notwendig ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsgerät für Leuchtmittel und ein Verfahren zum Betrieb von Leuchtmitteln aufzuzeigen, welche insbesondere bei langen Leitungslängen ein sicheres Schaltverhalten bei geringem Realisierungsaufwand ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Betriebsgerät durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 und für das Verfahren durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hier rückbezogenen Unteransprüche.
  • Ein erfindungsgemäßes Betriebsgerät für Leuchtmittel beinhaltet eine Schnittstellenschaltung und eine Ansteuerschaltung. Die Schnittstellenschaltung erzeugt in Abhängigkeit eines Steuersignals ein Schnittstellensignal. Die Ansteuerschaltung steuert wenigstens ein Leuchtmittel in Abhängigkeit des Schnittstellensignals an. Das Steuersignal ist dabei ein außerhalb des Betriebsgeräts erzeugtes Wechselspannungssteuersignal. Die Schnittstellenschaltung detektiert Spitzenwerte lediglich einer von zwei Halbwellen des Steuersignals und erzeugt für jeden detektierten Spitzenwert einen ersten Signalpuls in dem Schnittstellensignal. So wird eine einfache und gleichzeitig störsichere Auswertung des Steuersignals ermöglicht.
  • Vorteilhafterweise verfügt die Schnittstellenschaltung weiterhin über eine Spitzenwert-Erkennungs-Schaltung, welche die Erkennung der Spitzenwerte durchführt. Zusätzlich beinhaltet die Schnittstellenschaltung vorzugsweise eine Nulldurchgangs-Erkennungs-Schaltung, welche zusätzlich Nulldurchgänge des Steuersignals detektiert. So wird eine zusätzliche Verbesserung der Erkennung der Schaltzustände ermöglicht.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, beispielhaft beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein beispielhaftes Beleuchtungssystem;
  • 2 ein beispielhaftes Betriebsgerät;
  • 3 beispielhafte Signalverläufe in dem beispielhaften Betriebsgerät;
  • 4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts;
  • 5 einen ersten beispielhaften Signalverlauf im Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts;
  • 6 einen zweiten beispielhaften Signalverlauf im Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts;
  • 7 ein dritter beispielhaften Signalverlauf im Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts;
  • 8 ein vierter beispielhaften Signalverlauf im Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts, und
  • 9 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Zunächst werden anhand der 13 die der gegenwärtigen Erfindung zugrundeliegende Problematik, der Aufbau und die Funktionsweise eines beispielhaften Betriebsgeräts erläutert. Anschließend wird mittels 48 der Aufbau und die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts gezeigt. Abschließend wird anhand von 9 die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens näher, erläutert. Identische Elemente wurden in ähnlichen Abbildungen zum Teil nicht wiederholt dargestellt und beschrieben.
  • Ein beispielhaftes Beleuchtungssystem beinhaltet einen Taster 4, ein Betriebsgerät 1 und ein Leuchtmittel 5. Statt einem Taster 4 kann auch ein Schalter oder ein anderes Eingabegerät eingesetzt werden. Der Taster 4 ist mit dem Betriebsgerät 1 verbunden. Das Betriebsgerät 1 wiederum ist mit dem Leuchtmittel 5 verbunden. Bei dem Leuchtmittel 5 kann es sich beispielsweise um eine herkömmliche Glühlampe oder eine Fluoreszenzlampe oder eine LED Lampe handeln. Auch andere Leuchtmittel sind hier einsetzbar. Das Betriebsgerät 1 besteht aus einer Schnittstellenschaltung 2 und einer Ansteuerschaltung 3. Der Taster 4 ist mit der Schnittstellenschaltung 2 des Betriebsgeräts 1 verbunden. Die Schnittstellenschaltung 2 und die Ansteuerschaltung 3 sind innerhalb des Betriebsgeräts 1 miteinander verbunden. Das Leuchtmittel 5 ist mit der Ansteuerschaltung 3 des Betriebsgeräts 1 verbunden. Der Taster 4 und das Betriebsgerät 1 sind über eine Leitung miteinander verbunden.
  • Der Taster 4 verbindet, sobald er gedrückt wird, Netzspannung mit der Schnittstellenschaltung 2 des Betriebsgeräts 1. Ist er nicht gedrückt, ist die Leitung zwischen dem Taster 4 und der Schnittstellenschaltung 2 offen. Sowohl bei betätigtem wie auch bei nicht betätigtem Schalter 4 erfolgen Einstreuungen in die Leitung.
  • Die Schnittstellenschaltung 2 wertet die Signale auf der Leitung aus und ermittelt daraus Schaltvorgänge des Tasters 4. Anhand dieser Schaltvorgänge erzeugt die Schnittstellenschaltung 2 ein Schnittstellensignal und leitet es an die Ansteuerschaltung weiter. In Abhängigkeit des Schnittstellensignals steuert die Ansteuerschaltung das Leuchtmittel 5 an. Dabei ermittelt die Schnittstellenschaltung 2 lediglich die Schaltzustände des Tasters 4 und setzt diese in das Schnittstellensignal um. Erst die Ansteuerschaltung 3 ermittelt aus den an sie übermittelten Schaltzuständen im Schnittstellensignal die auszuführenden Schaltvorgänge. So nutzt die Ansteuerschaltung 3 z. B. die Betätigungsdauer, die Betätigungsfolge oder den Betätigungsrhythmus als Hinweis auf den durchzuführenden Steuervorgang.
  • 2 zeigt eine beispielhafte Schnittstellenschaltung, wie sie auch in dem in 1 gezeigten Beleuchtungssystem eingesetzt werden könnte. Die geschaltete Netzspannung Vn wird über einen Widerstand R7a von beispielsweise 20 Ω einer Gleichrichterschaltung 100 zugeführt. Die Gleichrichterschaltung 100 besteht dabei aus vier Dioden D1a, D2a, D3a, D4a. Diese sind in einer üblichen Brückengleichrichterschaltung gegen Masse geschaltet. Das gleichgerichtete Signal wird einer Nulldurchgangs-Erkennungs-Schaltung 101 zugeführt. Diese besteht aus zwei Transistoren Q1a, Q2a und zwei Widerständen R1a, R2a. Der Emitter des Transistors Q1a und der Widerstand R1a von beispielsweise 332 Ω sind direkt mit dem gleichgerichteten Signal verbunden. Der Widerstand R1a ist weiterhin mit der Basis des Transistors Q1a und dem Emitter des Transistors Q2a verbunden. Der Kollektor des Transistors Q1a wiederum ist mit der Basis des Transistors Q2a und dem Widerstand R2a von beispielsweise 150 KΩ verbunden. Der Kollektor des Transistors Q2a ist weiterhin mit der zweiten Seite des Widerstands R2a verbunden. An dieser Stelle verlässt das Signal die Nulldurchgangs-Erkennungs-Schaltung. Das Signal wird über eine weitere Diode Z3a einem Optokoppler Q4a zugeführt. Dieser ist über einen weiteren Widerstand R3a von beispielsweise 10 kΩ mit einer Versorgungsspannung V2. von beispielsweise 15 V verbunden. Das Schnittstellensignal kann der hier nicht dargestellten Sekundärseite des Optokopplers Q4a entnommen werden.
  • Die Nulldurchgangs-Erkennungs-Schaltung 101 erzeugt bei jedem Nulldurchgang des anliegenden Signals einen Impuls. In Abhängig der Steilheit des Spannungsdurchgangs durch den Nullpunkt ergibt sich ein unterschiedlich breiter Impuls. Ein solcher Impuls hat typischerweise eine Zeitdauer von 100 Mikrosekunden. Ein solcher Impuls ist durch den Optokoppler Q4a gut übertragbar.
  • 3 zeigt einen beispielhaften Signalverlauf in einer Schnittstellenschaltung, wie z. B. in 2 dargestellt. Ein Steuersignal 10 hat eine Frequenz von 50 Hz und damit eine Periodendauer von 20 ms. Das Schnittstellensignal 11 weist lediglich bei den Nulldurchgängen des Steuersignals 10 einzelne Impulse 12 auf. Hier dargestellt ist der störungsfreie Fall.
  • Durch Störungen können in den Bereichen der Nulldurchgänge des Steuersignals steilere Signalverläufe entstehen. Die Impulsdauer verringert sich in diesem Fall drastisch. Dies kann so weit gehen, dass der Optokoppler Q4a aus 2 das Signal nicht mehr ordnungsgemäße übertragen kann.
  • Zur Detektion der Nulldurchgänge sind typischerweise Schwellwerte von –6,5 V bis 6,5 V Amplitude der Netzspannung vorgesehen. Diese Schwellwerte sollten nicht verändert werden, da vorteilhafterweise die Schnittstelle auch für digitale DALI-Signale verwendet werden soll, und das digitale LOW-Signal bei DALI unterhalb von 6,5 V liegt. Die erfindungsgemäße Problematik besteht also insbesondere. bei Schnittstellen von Betriebsgeräten für Leuchtmittel, welche sowohl digitale Signale, wie auch Wechselspannungssignale verarbeiten sollen.
  • Es kann somit vorkommen, dass Nulldurchgänge bei derartigen Betriebsgeräten nicht erkannt werden, was zu einer fehlerhaften Ansteuerung führt, die sich um so drastischer auswirket, wenn mehrere Geräte ausgehend von derselben Tasterbetätigung angesprochen werden, die dann auf Grund unterschiedlicher Störungen auf ihren Leitungen unterschiedliche Ansteuerungen der mit dem gleichen Taster oder Schalter verbundenen Geräte durchführen können. Eine Verminderung dieses Problems kann erzielt werden, wenn insbesondere zusätzlich zur Erfassung der Nulldurchgänge auch eine Erfassung der Spitzenwert-Bereiche der Netzspannung erfolgt. Somit würde beispielsweise ein verhältnismäßig langer Spitzenwert jeweils im Bereich des Maximums der Netzspannung zusätzlich zu den verhältnismäßig kurzen Impulsen im Bereich der Nulldurchgänge in dem Schnittstellensignal erzeugt werden, was die Steuersicherheit verbessern könnte.
  • Ein Problem hieran ist jedoch, dass bei unterschiedlich großen Netzamplituden unterschiedliche lange Impulse im Bereich der Spitzenwerte der Netzspannung erzeugt werden. Darüber hinaus wird bei offener Leitung, d. h. bei nicht gedrücktem Taster oder eingeschaltetem Schalter kapazitiv eine Spannung eingekoppelt, die derart ausfallen kann, dass das entstehende Signal nicht mehr von dem bei gedrücktem Schalter oder Taster unterscheidbar ist. Es können insbesondere bei großen Leitungslängen so Fehlschaltungen bei offener Leitung entstehen.
  • 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts für Leuchtmittel. Wie auch in dem Betriebsgerät nach 2 wird eine geschaltete Netzspannung Vn über einen Netzwiderstand Rnetz von beispielsweise 20 Ω einer Gleichrichterschaltung 200 zugeführt. Die. Gleichrichterschaltung 200 entspricht dabei weitgehend der Gleichrichterschaltung 100 aus 2. Vier Dioden D1–D4 sind in einer üblichen Brückengleichrichterschaltung gegen Masse verschaltet. Das gleichgerichtete Steuersignal wird von der Gleichrichterschaltung 200 an eine Nulldurchgangs-Erkennungs-Schaltung 201 übertragen. Diese entspricht im Wesentlichen der Nulldurchgangs-Erkennungs-Schaltung 101 aus 2. Ein erster Widerstand R1 von beispielsweise 332 Ω und der Emitter eines ersten Transistors Q1 sind mit dem gleichgerichteten Signal beaufschlagt. Die zweite Seite des Widerstands R1 ist mit der Basis dieses ersten Transistors Q1 verbunden. Der Kollektor des ersten Transistors Q1 ist mit der Basis eines zweiten Transistors Q2 verbunden. Weiterhin ist die Basis des ersten Transistors Q1 mit dem Emitter des zweiten Transistors Q2 verbunden. Darüber hinaus ist die Basis des zweiten Transistors Q2 weiterhin mit der ersten Seite eines zweiten Widerstandes R2 von beispielsweise 150 kΩ verbunden. Dieser Widerstand R2 ist gegen Masse geschaltet. Das Ausgangssignal dieser Nulldurchgangs-Erkennungs-Schaltung liegt an dem Kollektor des Transistors Q2 an und wird von diesem einer Diode Z2 zugeführt.
  • Das Steuersignal Vn wird über den Netzwiderstand RNetz weiterhin einer Spitzenwert-Erkennungs-Schaltung 202 zugeführt. Es durchläuft zunächst eine Zenerdiode Z1. Lediglich die Spitzenwerte einer der beiden Halbwellen des Wechselspannungssignals passieren die Zenerdiode Z1. Signalanteile, welche unterhalb der Durchbruchsspannung der Zenerdiode Z1 liegen, werden nicht weitergeleitet. Dies beinhaltet insbesondere die zweite Halbwelle des Wechselspannungssignals Vn. Anstelle der Zenerdiode Z1 kann auch ein Widerstandsteiler verwendet werden, welcher auf die Schwellspannung des Transistors Q3 dimensioniert ist.
  • Über einen ohmschen Widerstand R4 von beispielsweise 100 kΩ wird das resultierende Signal der Basis eines Transistors Q3 zugeführt. Der Emitter Transistors Q3 ist über einen Ohmschen Widerstand R5 von beispielsweise 10 kΩ an die Basis des Transistors Q3 zurückgekoppelt und weiterhin auf Masse geschaltet. Dieser rückgekoppelte Transistor Q3 sorgt für eine gleichmäßige rechteckige Impulsform. Das Ausgangssignal der Spitzenwert-Erkennungs-Schaltung 202 liegt an dem Kollektor des Transistor Q3 an und wird von diesem ebenfalls der Diode Z2 zugeführt.
  • Das an der Diode Z2 anliegende Signal wird wie auch in 2 über einen Optokoppler Q4, welcher über einen Ohmschen Widerstand R3 von beispielsweise 7,5 kΩ mit einer Versorgungsspannung V1 von 3,3 V versorgt wird, an die Ansteuerschaltung übertragen. Die tatsächliche Übertragung des Schnittstellensignals erfolgt durch den hier nicht dargestellten sekundären Teil des Optokopplers Q4.
  • Ein resultierendes Signal der Schnittstellenschaltung aus 4 kann in 5 gesehen werden. So zeigt 5 das Steuersignal 10 und gleichzeitig das Schnittstellensignal 21, welches dem Ausgangssignal des Optokopplers entspricht. Der Übersichtlichkeit halber wurden unterschiedliche Maßstäbe für die beiden Signale eingesetzt. Das Schnittstellensignal 21 weist nun sowohl Impulse 23 an den Nulldurchgängen des Steuersignals 10 auf, wie auch breite Impulse 22 im Bereich der Spitzenwerte der positiven Halbwelle des Steuersignals 10. Durch einen Anschluss der Spitzenwert-Erkennungs-Schaltung 202 an dem invertierten Eingang der Gleichrichterschaltung 200 würde sich ein breiter Impuls 22 auf Höhe der negativen Halbwelle des Wechselspannungssignals 10 ergeben.
  • Wenn der Taster nicht gedrückt ist, also eine offene Leitung vorliegt, können bei entsprechend langer Leitung kapazitive Störsignale eingekoppelt werden. Diese eingekoppelte Netzspannung wird indessen nie die Schaltschwelle der Zenerdiode Z1 erreichen, so dass dieser Zweig nie aktiv wird, d. h. der Transistor Q3 nie durchgeschaltet wird, welcher den Schaltungspunkt vor der Diode Z2 auf eine Spannung von 0 V ziehen würde.
  • Vielmehr wird die bipolare eingekoppelte Störspannung nur einen Beitrag in dem Zweig nach dem Gleichrichter mit den Dioden D1–D4 liefern. Jede gleichgerichtete Halbwelle des Steuersignals Vn erzeugt somit einen gewissen Stromfluss mittels der Transistoren Q1 und Q2 am Eingang des Optokopplers Q4. Ein Stromfluss durch die Primärseite des Optokopplers Q4 wird ausgangsseitig als logisch ”0” interpretiert (analog zum DALI-Standard, der im hohen Zustand eine Spannung von mehr als 0 V führt). Ein Störsignal bei nicht gedrücktem Schalter wird also dazu führen, dass in jeder Halbwelle Strom fließen kann, was ausgangsseitig dann als Nulldurchgang interpretiert werden kann.
  • In 6 wird ein beispielhafter Signalverlauf bei dem erfindungsgemäßen Betriebsgerät nach 4 bei offener Leitung und einer kapazitiven Störung gezeigt. Die kapazitiv eingekoppelte Netzspannung 31 weist einen Phasenversatz von 90° gegenüber dem Steuersignal 10 auf. Da der Taster nicht gedrückt ist, erkennt die Schnittstellenschaltung keine Nulldurchgänge der tatsächlichen Netzspannung 10. Stattdessen werden die Nulldurchgänge des kapazitiv eingekoppelten Signals 31 im Schnittstellensignal 30, welches dem Ausgangssignal des Optokopplers entspricht, detektiert. Es ergeben sich somit Impulse 32, 33 in dem Schnittstellensignal. Da sich in dem Schnittstellensignal jedoch keine Impulse, welche den Spitzenwerten jeweils einer Halbwelle entsprechen, befinden, akzeptiert die nachfolgende Ansteuerschaltung das Signal nicht gültiges Signal und damit nicht als Hinweis auf die Betätigung des Schalters bzw. Tasters.
  • Wenn dagegen eine echte Netzspannung durch Drücken des Schalters bzw. Tasters als Steuersignal anliegt, wird die Schaltschwelle der Zenerdiode Z1 überschritten und der Transistor Q3 wird durchgeschaltet, wodurch der Punkt vor der Diode Z2 auf eine Spannung von 0 V gezogen wird, was wiederum ausgangsseitig in dem Schnittstellensignal 30 als logisch ”1”interpretiert wird. Bei der Halbwelle der umgekehrten Polarität kommt der obere Schaltungszweig nicht zum Zuge, d. h. der Transistor Q3 wird nie durchgeschaltet. Vielmehr wird sich bei dieser Halbwelle stets ein Stromfluss mittels der Transistoren Q1, Q2 ergeben, was ausgangsseitig als logisch ”0” interpretiert wird.
  • Somit ergibt sich nur beim Anlegen einer echten Netzspannung und nicht bei einer eingekoppelten Störspannung ein Unterschied zwischen den Halbwellen unterschiedlicher Polaritäten. Nur bei einer Halbwelle wird aufgrund des Aktivierens des oberen Schaltungszweigs ausgangsseitig logisch ”1” anliegen. Dagegen wird bei der eingekoppelten Störspannung unabhängig von der Polarität der Halbwellen abhängig von der Amplitude der eingekoppelten Störspannung immer Strom fließen, d. h. ausgangsseitig immer logisch ”0” anliegen, wenn Strom fließt.
  • Ein logisch ”0” von einer Zeitdauer oberhalb eines Schwellwerts von z. B. 9 ms während einer ersten Halbwelle kann also nur erzeugt werden, wenn eine bewusste Netzspannung anliegt, und nur dann kann der obere Schaltungszweig mit der Zenerdiode Z1 aktiviert werden. Primärseitig fließt also bei einer Störspannung in jeder Halbwelle Strom, während bei einem bewusst durch Tasterbetätigung erzeugten Netzspannungssignal in jeder zweiten Halbwelle bestimmter Zeitdauer, in denen die Netzamplitude über der Schwellenspannung der Zenerdiode Z1 liegt, kein Strom im Optokoppler fließt. Daher ist zur Diskriminierung der Schalterbetätigung der Zustand zu ermitteln, dass primärseitig an dem Optokoppler Q4 während bestimmter Ausschnitte einer jeden zweiten Halbwelle kein Strom fließt, und in der anderen Halbwelle immer Strom in den Optokoppler fließt, solange bestimmte Schwellwerte von z. B. –6,5 V bzw. +6,5 V überschritten sind.
  • In 7 wird erneut ein beispielhafter Signalverlauf in dem erfindungsgemäßen Betriebsgerät nach 4 hier bei einer offenen Leitung von 350 m Länge gezeigt. Das Steuersignal 10 liegt somit nicht am Eingang der Schnittstellenschaltung an. Stattdessen liegt lediglich ein eingekoppeltes Signal 41 an. Die Impulse 42, 43 des Schnittstellensignals 40 werden bei länger werdender Leitung immer kürzer. Es ist jedoch noch immer eine sichere Unterscheidung von absichtlich angelegter Netzspannung und eingekoppelter Signale möglich.
  • In 8 dagegen wird von einer offenen Leitung von 550 m Länge ausgegangen. Die Spitzenwerte 54 des eingekoppelten Signals 51 erreichen hier eine solche Höhe, dass die Durchbruchsspannung der Zenerdiode Z1 aus 4 überschritten wird. Es werden somit wie auch bei Anliegen eines Netzsignals 10 Impulse 55 im Bereich einer Halbwelle des eingekoppelten Signals 51 erzeugt. Zusätzlich werden Impulse 52, 53 im Bereich der Nulldurchgänge des eingekoppelten Signals 51 erzeugt. Eine Unterscheidung zwischen einem eingekoppelten Signal 51 und einem anliegenden Netzsignal 10 ist nicht länger möglich. Insbesondere durch die Phasenverschiebung zwischen dem Netzsignal 10 und dem eingekoppelten Signal 51 ergibt sich eine Asynchronität verschiedener angeschlossener Geräte und Fehlschaltungen.
  • 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt 300 werden die Spitzenwerte jeweils einer von zwei Halbwellen eines Steuersignals detektiert. Als Spitzenwert gelten dabei sämtliche Werte oberhalb einer Schwellspannung. In einem zweiten Schritt 301 wird das Steuersignal gleichgerichtet. Das resultierende gleichgerichtete Steuersignal besteht aus aufeinanderfolgenden Halbwellen identischen Vorzeichens.
  • In einem dritten Schritt 302 werden Nulldurchgänge des Steuersignals detektiert, indem Nullpunkte des gleichgerichteten Steuersignals ermittelt werden. In einem vierten Schritt 303 werden die ermittelten Spitzenwerte und die ermittelten Nulldurchgänge in einem gemeinsamen Schnittstellensignal zugefasst. In einem fünften Schritt 304 wird das Schnittstellensignal hinsichtlich logischer Zustände und der damit bezweckten Schaltvorgänge ausgewertet. In einem sechsten Schritt 305 wird das Leuchtmittel entsprechend den im vorangehenden Schritt ermittelten Steuervorgaben angesteuert.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Verschiedenste Leuchtmittel können erfindungsgemäß angesteuert werden. Auch der Einsatz abweichender Eingabegeräte, wie z. B. berührungsempfindliche Displays, etc. ist denkbar. Alle vorstehend beschriebenen Merkmale oder in den Figuren gezeigten Merkmale sind im Rahmen der Erfindung beliebig vorteilhaft miteinander kombinierbar.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19748007 A1 [0004]

Claims (13)

  1. Betriebsgerät (1) für Leuchtmittel (5), wobei das Betriebsgerät (1) über eine Schnittstellenschaltung (2) und eine Ansteuerschaltung (3) verfügt, wobei die Schnittstellenschaltung (2) in Abhängigkeit eines Steuersignals (Vn, 10) ein Schnittstellensignal (21, 31, 41, 51) erzeugt, und wobei die Ansteuerschaltung (3) zumindest ein Leuchtmittel (5) in Abhängigkeit des Schnittstellensignals (21, 31, 41, 51) ansteuert, wobei das Steuersignal (Vn, 10) ein außerhalb des Betriebsgeräts (1) erzeugtes Wechselspannungssteuersignal ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellenschaltung (2) Spitzenwerte lediglich einer von zwei Halbwellen des Steuersignals (Vn, 10) detektiert, und dass die Schnittstellenschaltung (2) für jeden detektierten Spitzenwert einen ersten Signalpuls (22, 55) in dem Schnittstellensignal (21, 31, 41, 51) erzeugt.
  2. Betriebsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (Vn, 10) einen ersten Schaltzustand und einen zweiten Schaltzustand aufweist, dass der erste Schaltzustand ein durchgängiges Wechselspannungssignal ist, und dass der zweite Schaltzustand eine Abwesenheit eines Wechselspannungssignals ist.
  3. Betriebsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellenschaltung (2) eine Spitzenwert-Erkennungs-Schaltung (202) beinhaltet, dass die Spitzenwert-Erkennungs-Schaltung (202) die Spitzenwerte der positiven oder der negativen Halbwelle des Steuersignals (Vn, 10) erkennt, und dass die Spitzenwert-Erkennungs-Schaltung (202) den ersten Signalpuls (22, 55) in dem Schnittstellensignal (21, 31, 41, 51) erzeugt.
  4. Betriebsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Signalpuls (22, 55) eine Länge von zumindest 1 ms aufweist, vorzugsweise von zumindest 3 ms, und dass der erste Signalpuls (22, 55) eine Länge von höchstens 10 ms, vorzugsweise von höchstens 8 ms aufweist.
  5. Betriebsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellenschaltung (2) eine Nulldurchgangs-Erkennungs-Schaltung (201) beinhaltet, dass die Nulldurchgangs-Erkennungs-Schaltung (201) Nulldurchgänge des Steuersignals (Vn, 10) erkennt, und dass die Nulldurchgangs-Erkennungs-Schaltung (201) für jeden detektierten Nulldurchgang des Steuersignals (Vn, 10) einen zweiten Signalpuls (23, 42, 43, 52, 53) in dem Schnittstellensignal (21, 31, 41, 51) erzeugt.
  6. Betriebsgerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Signalpuls (23, 42, 43, 52, 53) eine Länge von zumindest 25 μs aufweist, vorzugsweise von 50 μs, und dass der erste Signalpuls (23, 42, 43, 52, 53) eine Länge von höchstens 100 μs, vorzugsweise von höchstens 75 μs aufweist.
  7. Betriebsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellenschaltung (2) eine Gleichrichter-Schaltung (200) beinhaltet, und dass die Gleichrichterschaltung (200) das Steuersignal (Vn, 10) gleichrichtet wird.
  8. Verfahren zum Betreib von Leuchtmitteln (5), wobei in Abhängigkeit eines Steuersignals (Vn, 10) ein Schnittstellensignal (21, 31, 41, 51) erzeugt wird, und wobei ein Leuchtmittel (5) in Abhängigkeit des Schnittstellensignals (21, 31, 41, 51) angesteuert wird, wobei das Steuersignal (Vn, 10) ein außerhalb eines Betriebsgeräts (1) erzeugtes Wechselspannungssteuersignal ist, dadurch gekennzeichnet, dass Spitzenwerte lediglich einer von zwei Halbwellen des Steuersignals (Vn, 10) detektiert werden, und dass für jeden detektierten Spitzenwert ein erster Signalpuls (22, 55) in dem Schnittstellensignal (Vn, 10) erzeugt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (Vn, 10) einen ersten Schaltzustand und einen zweiten Schaltzustand aufweist, dass der erste Schaltzustand ein durchgängiges Wechselspannungssignal ist, und dass der zweite Schaltzustand eine Abwesenheit eines Wechselspannungssignals ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Signalpuls (22, 55) eine Länge von zumindest 1 ms aufweist, vorzugsweise von zumindest 3 ms, und dass der erste Signalpuls (22, 55) eine Länge von höchstens 10 ms, vorzugsweise von höchstens 8 ms aufweist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Nulldurchgänge des Steuersignals (Vn, 10) erkannt werden, und dass für jeden detektierten Nulldurchgang des Steuersignals (Vn, 10) ein zweiter Signalpuls (23, 42, 43, 52, 53) in dem Schnittstellensignal (21, 31, 41, 51) erzeugt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Signalpuls (23, 42, 43, 52, 53) eine Länge von zumindest 25 μs aufweist, vorzugsweise von 50 μs, und dass der zweite Signalpuls (23, 42, 43, 52, 53) eine Länge von höchstens 100 μs, vorzugsweise von höchstens 75 μs aufweist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (Vn, 10) gleichgerichtet wird.
DE102010043613A 2010-11-09 2010-11-09 Störsichere Leuchtmittelsteuerung Withdrawn DE102010043613A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010043613A DE102010043613A1 (de) 2010-11-09 2010-11-09 Störsichere Leuchtmittelsteuerung
DE112011103714T DE112011103714A5 (de) 2010-11-09 2011-11-04 Störsichere Leuchtmittelsteuerung
US13/884,500 US9179521B2 (en) 2010-11-09 2011-11-04 Interference-free light-emitting means control
CN201180053960.9A CN103340014B (zh) 2010-11-09 2011-11-04 抗干扰的发光单元控制
EP11784970.3A EP2638783B1 (de) 2010-11-09 2011-11-04 Störsichere leuchtmittelsteuerung
PCT/EP2011/069456 WO2012062664A1 (de) 2010-11-09 2011-11-04 Störsichere leuchtmittelsteuerung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010043613A DE102010043613A1 (de) 2010-11-09 2010-11-09 Störsichere Leuchtmittelsteuerung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010043613A1 true DE102010043613A1 (de) 2012-05-10

Family

ID=44999748

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010043613A Withdrawn DE102010043613A1 (de) 2010-11-09 2010-11-09 Störsichere Leuchtmittelsteuerung
DE112011103714T Withdrawn DE112011103714A5 (de) 2010-11-09 2011-11-04 Störsichere Leuchtmittelsteuerung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112011103714T Withdrawn DE112011103714A5 (de) 2010-11-09 2011-11-04 Störsichere Leuchtmittelsteuerung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9179521B2 (de)
EP (1) EP2638783B1 (de)
CN (1) CN103340014B (de)
DE (2) DE102010043613A1 (de)
WO (1) WO2012062664A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT16197U1 (de) * 2015-02-12 2019-03-15 Tridonic Gmbh & Co Kg Betriebsgerät für ein Leuchtmittel, System und Verfahren zum Betreiben eines Betriebsgeräts
AT17444U1 (de) * 2016-12-07 2022-04-15 Tridonic Gmbh & Co Kg Verfahren zum Identifizieren des Typs einer einem Betriebsgerät für Leuchtmittel zugeführten Versorgungsspannung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10439509B1 (en) * 2018-12-07 2019-10-08 Varroc Engineering Limited Circuit for generating a control voltage depending on voltage phase of an input signal
US11602022B2 (en) * 2020-12-23 2023-03-07 B/E Aerospace, Inc. Isolated voltage detection with current limiters

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5640143A (en) * 1995-02-06 1997-06-17 Mytech Corporation Occupancy sensor and method of operating same
DE19748007A1 (de) 1997-10-30 1999-05-12 Tridonic Bauelemente Schnittstelle für ein Lampenbetriebsgerät
US7067991B2 (en) * 2004-03-18 2006-06-27 Logah Technology Corp. Feedback sampling control circuit for lamp driving system
US20080203936A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Mitsuru Mariyama Led drive circuit and led light-emitting device
EP2104401A1 (de) * 2008-03-17 2009-09-23 Universal Lighting Technologies, Inc. Nulldurchgangserkennung von Leitungsspannung/-strom unterschiedlicher Amplitude
WO2010027254A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Eldolab Holding B.V. Led based lighting application

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0220023B1 (de) * 1985-10-08 1993-07-07 Sharp Kabushiki Kaisha Magnetooptische Speichervorrichtung
FR2767017B1 (fr) * 1997-07-31 1999-10-15 Sgs Thomson Microelectronics Circuit limiteur de courant d'appel
CN101568222A (zh) * 2008-04-21 2009-10-28 纵领电子(上海)有限公司 荧光灯两线制调光控制方法及其调光控制装置
IL192462A0 (en) 2008-06-26 2009-02-11 B S N Pro Ltd Electrical device control
CN201374864Y (zh) * 2009-03-03 2009-12-30 苏州达方电子有限公司 具有切换式调光架构的电子镇流器
DE112011101511A5 (de) * 2010-04-30 2013-04-11 Tridonic Gmbh & Co. Kg Spannungsfeste Schnittstellenschaltung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5640143A (en) * 1995-02-06 1997-06-17 Mytech Corporation Occupancy sensor and method of operating same
DE19748007A1 (de) 1997-10-30 1999-05-12 Tridonic Bauelemente Schnittstelle für ein Lampenbetriebsgerät
US7067991B2 (en) * 2004-03-18 2006-06-27 Logah Technology Corp. Feedback sampling control circuit for lamp driving system
US20080203936A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Mitsuru Mariyama Led drive circuit and led light-emitting device
EP2104401A1 (de) * 2008-03-17 2009-09-23 Universal Lighting Technologies, Inc. Nulldurchgangserkennung von Leitungsspannung/-strom unterschiedlicher Amplitude
WO2010027254A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Eldolab Holding B.V. Led based lighting application

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT16197U1 (de) * 2015-02-12 2019-03-15 Tridonic Gmbh & Co Kg Betriebsgerät für ein Leuchtmittel, System und Verfahren zum Betreiben eines Betriebsgeräts
AT17444U1 (de) * 2016-12-07 2022-04-15 Tridonic Gmbh & Co Kg Verfahren zum Identifizieren des Typs einer einem Betriebsgerät für Leuchtmittel zugeführten Versorgungsspannung

Also Published As

Publication number Publication date
EP2638783A1 (de) 2013-09-18
US20130293132A1 (en) 2013-11-07
WO2012062664A1 (de) 2012-05-18
DE112011103714A5 (de) 2013-08-08
US9179521B2 (en) 2015-11-03
CN103340014B (zh) 2016-03-16
CN103340014A (zh) 2013-10-02
EP2638783B1 (de) 2018-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60222550T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur laststeuerung einer elektrischen leistungsversorgung
DE102005050036A1 (de) Induktionsheizeinrichtung und zugehöriges Betriebs- und Topferkennungsverfahren
DE102007036438A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines Universal-Dimmers
EP2000010B1 (de) Ausschaltzeitregelung eines inverters zum betreiben einer lampe
WO1997027726A1 (de) Verfahren und elektronische steuerschaltung zum regeln des betriebsverhaltens von gasentladungslampen
EP2638783B1 (de) Störsichere leuchtmittelsteuerung
EP1755363A1 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betrieb mindestens einer elektrischen Entladungslampe und mindestens einer LED
DE102010048980A1 (de) Steuervorrichtung und Verfahren zur Detektion einer Lastart
EP2656696B1 (de) Auswertung der versorgungsspannung von betriebsgeräten für leuchtmittel
WO2004084409A1 (de) Verfahren zur ansteuerung und funktionsüberwachung eines leistungshalbleiterschalters und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
EP2375868B1 (de) Elektronisches Vorschaltgerät mit Schnittstellenvorrichtung
EP1798857B1 (de) Elektronikschaltung zum Dimmen von Wechselströmen unter Einsatz eines Triacs
EP2702838B1 (de) Elektronisches vorschaltgerät für ein beleuchtungsgerät
EP2515617B1 (de) Elektronisches Vorschaltgerät zum betreiben mindestens einer LED und/oder mindestens einer Entladungslampe
DE102005011580B4 (de) Elektronischer Leistungssteller
DE69207740T2 (de) Selbstschwingende Schaltung zum Betrieb einer Entladungslampe, insbesondere an Bord eines Kraftfahrzeuges
DE102010000533B4 (de) Steuergerät zum Übertragen einer Steuerinformation an eine Lampeneinheit sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Steuergerätes
DE102008034989B4 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zur Steuerung der Leistungsaufnahme von Beleuchtungsanlagen mit Wechselspannungsspeisung
DE102014216827A1 (de) Leistungsfaktorkorrektur mit Erfassung von Nulldurchgängen
DE102019127697B4 (de) Steuermodul für ein Leuchtmittel-Betriebsgerät mit flexibel nutzbarem Steueranschluss
WO1992022182A1 (de) Vorrichtung zum betreiben einer gasentladungslampe
DE2835765C2 (de) Schaltung zur Befehlsdekodierung
DE102012112641A1 (de) Verfahren zur Erkennung einer durch eine elektronische Steuerschaltung ansteuerbaren Lastart in einer Beleuchtungsinstallation
EP2217042A1 (de) Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens einer Halogenlampe
DE102007040556B4 (de) Verfahren zum Zünden einer Entladungslampe und entsprechendes elektronisches Vorschaltgerät

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R118 Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority

Effective date: 20130510