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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Leistungsversorgungsvorrichtungen und der Beleuchtungssysteme mit diesen Leistungsversorgungsvorrichtungen und insbesondere eine Leistungsversorgungsvorrichtung, die stabil Leistung liefern kann, und ein Beleuchtungssystem mit dieser Leistungsversorgungsvorrichtung.
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0071935 , eingereicht am 26. Juli 2010, mit dem Titel ”Power Supply And Lighting System Having The Same”, die hiermit durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
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Eine Leuchtstoffröhre, eine Halogen-Glühlampe, eine Leuchtdiode (LED) und dergleichen werden im Allgemeinen in einer Beleuchtungsvorrichtung verwendet. Unter anderem besitzt die LED die Vorteile einer langen Lebensdauer, einer kleinen Leistungsaufnahme, einer variablen Farbtemperatur und einer hohen Helligkeit, so dass ihre Verwendung vor kurzem zugenommen hat. Die LED ist z. B. als Innenbeleuchtung, Außenbeleuchtung, Szeneriebeleuchtung, Standbeleuchtung, eine Hintergrundbeleuchtung einer Anzeige und dergleichen verwendet worden.
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Unterdessen ist die Lebensdauer der LED, die als eine Lichtquelle in einer Beleuchtungsvorrichtung unter Verwendung der LED verwendet wird, hervorragend. Die Lebensdauer der Leistungsversorgungsvorrichtung zum Liefern der Gleichstromleistung an die LED ist jedoch zu der der LED nicht äquivalent. Deshalb ergibt sich ein Problem, weil die Leistungsversorgungsvorrichtung nicht stabil Leistung an die LED liefern kann, wenn sie während einer langen Zeitdauer verwendet wird. Außerdem ist jedes Lichtmodul, das aus mehreren LEDs konfiguriert ist, im Allgemeinen mit der Leistungsversorgungsvorrichtung versehen, die die Leistung an die Lichtmodule liefert. In diesem Fall ist es schwierig für alle Lichtmodule, durch das Empfangen einer gleichmäßigen Leistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung die gleiche Helligkeit zu emittieren.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einheit zu schaffen, die die Leistungsversorgung stabil ausführen kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Leistungsversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, eine Leistungsversorgungsvorrichtung nach Anspruch 4 und ein Beleuchtungssystem nach Anspruch 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Leistungsversorgungsvorrichtung geschaffen, die enthält: mehrere Umsetzer, von denen jeder eine Wechselstromleistung empfängt und sie in eine Gleichstromleistung umsetzt und zum Zeitpunkt eines anomalen Betriebs Fehlersignale erzeugt; einen Fehlerdetektor, der aus den Fehlersignalen bestimmt, welche Umsetzer normal arbeiten, und der ein Auswahlsignal zum Auswählen eines der normal arbeitenden Umsetzer gemäß den Betriebsrängen ausgibt; und eine Leistungs-Auswahleinrichtung, die die Gleichstromleistung von den Umsetzern empfängt und gemäß dem Auswahlsignal eine Gleichstromleistung auswählt und ausgibt.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Leistungsversorgungsvorrichtung geschaffen, die enthält: mehrere Umsetzer, von denen jeder eine Wechselstromleistung empfängt und sie in eine Gleichstromleistung umsetzt; einen Leistungssensor, der durch das Abtasten der Gleichstromleistung der Umsetzer bestimmt, welche Umsetzer normal arbeiten, und ein Auswahlsignal zum Auswählen eines der normal arbeitenden Umsetzer ausgibt; und eine Leistungs-Auswahleinrichtung, die die Gleichstromleistung von den Umsetzern empfängt und gemäß dem Auswahlsignal eine Gleichstromleistung auswählt und ausgibt.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Beleuchtungssystem geschaffen, das enthält: eine Leistungsversorgungsvorrichtung, die wenigstens zwei Umsetzer enthält, die eine Wechselstromleistung empfangen und sie in eine Gleichstromleistung umsetzen, und die irgendeine Gleichstromleistung davon wahlweise ausgibt; und mehrere LED-Beleuchtungseinheiten, von denen jede die Gleichstromleistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung empfängt und arbeitet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:
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1 einen Blockschaltplan, der eine Konfiguration eines Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2 ein Beispiel, das eine interne Konfiguration der Leistungsversorgungsvorrichtung nach 1 zeigt;
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3 ein weiteres Beispiel, das die interne Konfiguration der Leistungsversorgungsvorrichtung nach 1 zeigt; und
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4 einen Blockschaltplan, der eine Konfiguration der LED-Beleuchtungseinheit nach 1 zeigt.
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Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die beispielhaften Ausführungsformen werden jedoch lediglich beispielhaft beschrieben, wobei die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist.
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Beim Beschreiben der Erfindung wird, wenn eine ausführliche Beschreibung einer wohlbekannten Technologie bezüglich der Erfindung den Erfindungsgedanken der Erfindung unnötigerweise unklar machen könnte, eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen. Ferner sind die folgenden Terminologien in Anbetracht der Funktionen in der Erfindung definiert, wobei sie durch die Absichten der Benutzer und der Bedienungspersonen auf verschiedene Arten ausgelegt werden können. Deshalb sollten ihre Definitionen überall in der Beschreibung basierend auf den Inhalten ausgelegt werden.
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Im Ergebnis ist der Erfindungsgedanke der Erfindung durch die Ansprüche bestimmt, wobei die folgenden beispielhaften Ausführungsformen geschaffen werden können, um den Erfindungsgedanken der Erfindung den Fachleuten auf dem Gebiet effizient zu beschreiben.
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Hierin wird ein Beleuchtungssystem gemäß beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
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1 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration eines Beleuchtungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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In 1 enthält das Beleuchtungssystem 100 eine Leistungsversorgungsvorrichtung 102, mehrere Beleuchtungseinheiten 104[1:N], eine drahtlose Steuereinheit 106 und mehrere Empfangseinheiten 108[1:N].
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Zuerst enthält die Leistungsversorgungsvorrichtung 102 wenigstens zwei Umsetzer, die Wechselstromleistung empfangen und sie in eine Gleichstromleistung umsetzen, wobei sie irgendeine Gleichstromleistung davon auswählt und ausgibt. Die ausgegebene Gleichstromleistung wird an die mehreren LED-Beleuchtungseinheiten 104[1:N] angelegt. Jede der Beleuchtungseinheiten 104[1:N] empfängt die Gleichstromleistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung 102, um angesteuert zu werden.
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Die drahtlose Steuereinheit 106 sendet die Steuersignale CS[1:N], um das Ansteuern der LED-Beleuchtungseinheiten 104[1:N] zu steuern, wobei die mehreren Empfangseinheiten 108[1:N] die Steuersignale CS[1:N] empfangen und sie an jede der entsprechenden LED-Beleuchtungseinheiten 104[1:N] übertragen. Hierin können die Steuersignale CS[1:N] die EIN/AUS-Steuersignale der LED-Beleuchtungseinheiten 104[1:N], Pulsbreitenmodulations-Signale (PWM-Signale) oder analoge Signale im Bereich von 0 V bis 10 V sein. Die LED-Beleuchtungseinheit 104[1:N] enthält mehrere LEDs und empfängt die Steuersignale CS[1:N], wobei dadurch die LEDs angesteuert werden. Die LED-Beleuchtungseinheit 104[1:N] kann z. B. die LEDs gemäß den Steuersignalen CS[1:N] ein- oder ausschalten oder die Helligkeit der LEDs gemäß den empfangenen Pulsbreitenmodulations-Signalen oder analogen Signalen steuern. Mit anderen Worten, die Helligkeit ist gemäß den Impulsperioden der Steuersignale CS[1:N] oder den Spannungspegeln der analogen Signale bestimmt. Unterdessen können die LED-Beleuchtungseinheiten 104[1:N] getrennt oder zusammen gesteuert werden.
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2 ist ein Beispiel, das eine interne Konfiguration der Leistungsversorgungsvorrichtung nach 1 zeigt.
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In 2 enthält die Leistungsversorgungsvorrichtung 102 einen ersten Umsetzer 202, einen zweiten Umsetzer 204, einen Fehlerdetektor 206 und eine Leistungs-Auswahleinrichtung 208.
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Zuerst empfängt der erste Umsetzer 202 die Wechselstromleistung und setzt sie in eine Gleichstromleistung um, wobei der zweite Umsetzer 204 außerdem die Wechselstromleistung empfängt und sie in eine Gleichstromleistung umsetzt. In diesem Fall erzeugen der erste und der zweite Umsetzer 202 bzw. 204 Gleichstromleistung mit der gleichen Größe. Hierin sind für die Bequemlichkeit der Erklärung zwei Umsetzer 202 und 204 gezeigt, wobei eine größere Anzahl von Umsetzern in der Leistungsversorgungsvorrichtung 102 enthalten sein kann.
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Unterdessen erzeugen der erste Umsetzer 202 und der zweite Umsetzer 204 zum Zeitpunkt eines anomalen Betriebs, wenn z. B. der Wechselstrom-Gleichstrom-Umsetzungsprozess nicht richtig ausgeführt wird oder keine Gleichstromleistung, die eine Sollgröße besitzt, erzeugt wird, oder dergleichen, die Fehlersignale ERR1 und ERR2.
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Der Fehlerdetektor 206 empfängt die Fehlersignale ERR1 und ERR2 von dem ersten und dem zweiten Umsetzer 202 bzw. 204 und bestimmt, welche Umsetzer der mehreren Umsetzer normal arbeiten. Einer der normal arbeitenden Umsetzer, der den höchsten Betriebsrang besitzt, wird ausgewählt, so dass ein Auswahlsignal SEL1 zum Auswählen der Gleichstromleistung des Umsetzers ausgegeben wird. Der Betriebsrang des ersten Umsetzers 202 ist z. B. höher als der des zweiten Umsetzers 204, wenn der erste und der zweite Umsetzer 202 bzw. 204 normal arbeiten, so dass das Auswahlsignal SEL1 zum Auswählen der Gleichstromleistung des ersten Umsetzers 202 ausgegeben wird. Wenn andererseits der erste Umsetzer 202 anomal arbeitet und der zweite Umsetzer 202 normal arbeitet, wird das Auswahlsignal SEL1 zum Auswählen der Gleichstromleistung des zweiten Umsetzers 204, dessen Betriebsrang hinter dem ersten Umsetzer 202 höher ist, ausgegeben. Das Betriebsverfahren, wie es oben beschrieben worden ist, wird auf die gleiche Art angewendet, wenn die Anzahl der Umsetzer zunimmt.
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Die Leistungs-Auswahleinrichtung 208 empfängt die Gleichstromleistung sowohl von dem ersten als auch dem zweiten Umsetzer 202 bzw. 204, wobei sie irgendeine Gleichstromleistung davon gemäß dem Auswahlsignal SEL1 auswählt und ausgibt.
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3 ist ein weiteres Beispiel, das die interne Konfiguration der Leistungsversorgungsvorrichtung nach 1 zeigt.
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In 3 enthält die Leistungsversorgungsvorrichtung 102 einen ersten Umsetzer 302, einen zweiten Umsetzer 304, einen Leistungssensor 306 und eine Leistungs-Auswahleinrichtung 308.
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Sowohl der erste Umsetzer 302 als auch der zweite Umsetzer 204 empfangen die Wechselstromleistung und setzen sie in eine Gleichstromleistung mit der gleichen Größe um.
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Der Leistungssensor 306 tastet jede von dem ersten und dem zweiten Umsetzer 302 bzw. 304 erzeugte Gleichstromleistung ab, um zu bestimmen, welche Umsetzer normal arbeiten, wobei er ein Auswahlsignal SEL2 zum Auswählen der Gleichstromleistung von einem der normal arbeitenden Umsetzer, der den höchsten Betriebsrang besitzt, ausgibt. Der Betriebsrang des ersten Umsetzers 302 ist z. B. höher als der des zweiten Umsetzers 304, wenn der erste und der zweite Umsetzer 302 bzw. 304 normal arbeiten, so dass das Auswahlsignal SEL2 zum Auswählen der Gleichstromleistung des ersten Umsetzers 302 ausgegeben wird. Wenn andererseits der erste Umsetzer 302 anomal arbeitet und der zweite Umsetzer 304 normal arbeitet, wird das Auswahlsignal SEL2 zum Auswählen der Gleichstromleistung des zweiten Umsetzers 304, dessen Betriebsrang hinter dem ersten Umsetzer 302 höher ist, ausgegeben. Das Betriebsverfahren, wie es oben beschrieben worden ist, wird auf die gleiche Art angewendet, selbst wenn die Anzahl der Umsetzer zunimmt.
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Die Leistungs-Auswahleinrichtung 308 empfängt die Gleichstromleistung vom ersten Umsetzer 302 und die Gleichstromleistung vom zweiten Umsetzer 304, wobei sie irgendeine dieser Gleichstromleistungen gemäß dem Auswahlsignal SEL2 auswählt und ausgibt.
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4 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der LED-Beleuchtungseinheit nach 1 zeigt.
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Alle in 1 gezeigten mehreren LED-Beleuchtungseinheiten 104[1:N] besitzen die gleiche Konfiguration, so dass eine erste LED-Beleuchtungseinheit 104[1] von ihnen beschrieben wird, um eine Überlappung zu vermeiden.
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In 4 enthält die erste LED-Beleuchtungseinheit 104[1] einen LED-Treiber 402 und einen LED-Lichtmodulator 404.
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Zuerst empfängt der LED-Treiber 402 die Gleichstromleistung DC von der Leistungsversorgungsvorrichtung, wobei er den LED-Lichtmodulator 404 in Reaktion auf ein von der Empfangseinheit übertragenes Steuersignal CS[1] ansteuert. Der LED-Modulator 404 enthält mehrere LEDs, obwohl dies nicht gezeigt ist.
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Das Steuersignal CS[1] kann z. B. die EIN/AUS-Steuersignale von jeder der LED-Beleuchtungseinheiten 104[1:N], Pulsbreitenmodulations-Signale (PWM-Signale) oder analoge Signale im Bereich von 0 V bis 10 V umfassen, wie oben beschrieben worden ist. Wenn das Steuersignal CS[1] ein Pulsbreitenmodulations-Signal ist, steuert der LED-Treiber 402 den Ansteuerstrom während einer Impulsperiode des Steuersignals CS[1], wobei er die LEDs des LED-Lichtmodulators 404 ansteuert. Unterdessen steuert, wenn das Steuersignal CS[1] ein analoges Signal ist, der LED-Treiber 402 den Ansteuerstrom gemäß den Spannungspegeln des Steuersignals CS[1], wobei er die LEDs des LED-Lichtmodulators 404 ansteuert. Durch den Ansteuerstrom emittieren die LEDs Licht, wobei zu diesem Zeitpunkt die Helligkeit gemäß der Impulsperiode des Steuersignals CS[1] geändert wird. Falls z. B. der Impulsabschnitt des Steuersignals CS[1] verlängert wird, wird die Helligkeit der LEDs vergrößert.
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Wie oben beschrieben worden ist, legt das Beleuchtungssystem gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung die Betriebsränge der mehreren Umsetzer, die die Gleichstromleistung erzeugen, fest, um die Gleichstromleistung eines weiteren Umsetzers gemäß den Betriebsrängen auszugeben, selbst wenn einige von ihnen anomal arbeiten, wobei es dadurch ermöglich, die Leistung stabil zu liefern. Außerdem sind die Umsetzer in einer Leistungsversorgungsvorrichtung integriert, wobei es dadurch möglich gemacht wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem eine Leistungsversorgungsvorrichtung für jede LED-Beleuchtungseinheit vorgesehen ist, ihre Installationskosten zu verringern und ihre Wartung zu erleichtern.
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Die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung legt die Betriebsränge für jeden der mehreren Umsetzer, die die Gleichstromleistung erzeugen, fest und steuert einen der normal arbeitenden Umsetzer, der den höchsten Betriebsrang besitzt, um die Gleichstromleistung auszugeben, selbst wenn einige der Umsetzer anomal arbeiten, wobei sie es dadurch möglich macht, die Leistung stabil zu liefern.
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Außerdem ist gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung die Leistungsversorgungsvorrichtung nicht in jeder der LED-Beleuchtungseinheiten installiert, sondern liefert die integrierte Leistungsversorgungsvorrichtung die Leistung an alle der LED-Beleuchtungseinheiten, wobei es dadurch möglich gemacht wird, die Wartung der Leistungsversorgungsvorrichtung zu erleichtern und ihre Installationskosten zu verringern.
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Obwohl die beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung für die Zwecke der Veranschaulichung offenbart worden sind, erkennen die Fachleute auf dem Gebiet, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Umfang und Erfindungsgedanken der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart sind.
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Demgemäß ist der Umfang der Erfindung nicht als durch die beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt auszulegen, sondern er ist sowohl durch die beigefügten Ansprüche als auch durch ihre Äquivalente definiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2010-0071935 [0002]
