DE102012202550A1 - Leuchte und verfahren zum betrieb einer leuchte - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Leuchte vorgeschlagen umfassend mehrere Lampen, wobei die mehreren Lampen in mindestens zwei Lampengruppen aufteilbar sind und wobei abhängig von einer vorgegebenen Helligkeit der Leuchte die Lampengruppen unterschiedlich ansteuerbar sind derart, dass jede Lampengruppe abhängig von einer Temperatur in einem optimierten Betriebsmodus betreibbar ist. Weiterhin wird ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb einer solchen Leuchte angegeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leuchte und ein Verfahren zum Betrieb einer Leuchte.
  • Aktuell werden hochwattige T5-Lampen in Leuchten mit z.B. vier bis acht Lampen für übliche Industriebeleuchtungen eingesetzt. Diese Leuchten werden auch als "High-Bay-Leuchten" bezeichnet und werden aus Energiespargründen oft in Verbindung mit dimmbaren Betriebsgeräten (elektronischen Vorschaltgeräten, EVGs) verwendet.
  • Hierbei ist es von Nachteil, dass je nach Umgebungstemperatur und benötigtem Beleuchtungsniveau die Lampen dabei nicht im Hinblick auf einen Systemwirkungsgrad optimiert angesteuert werden. Der Systemwirkungsgrad gibt die Lichtausbeute aller Lampen in Lumen [lm] im Verhältnis zur eingesetzten elektrischen Systemleistung bzw. Leuchtenanschlussleistung in Watt [W] an.
  • Durch die Dimmung (Einstellung bzw. Herunterregeln der Helligkeit) werden die Lampen der Leuchte gleichmäßig mit einem schlechten Systemwirkungsgrad betrieben, da z.B. bei normalen Raumtemperaturen die Effizienz der Lampen durch die Dimmung stark abnimmt. Beispielsweise erreicht eine T5 Standardlampe, die auf 30% ihrer normalen Helligkeit gedimmt ist, bei Raumtemperatur nur in etwa die Hälfte der Effizienz im Vergleich zu einer Dimmung von 60%.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine effiziente Möglichkeit zum Betrieb einer Leuchte bzw. von Lampen der Leuchte anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Leuchte vorgeschlagen umfassend mehrere Lampen,
    • – wobei die mehreren Lampen in mindestens zwei Lampengruppen aufteilbar sind;
    • – wobei abhängig von einer vorgegebenen Helligkeit der Leuchte die Lampengruppen unterschiedlich ansteuerbar sind derart, dass jede Lampengruppe abhängig von einer Temperatur in einem optimierten Betriebsmodus betreibbar ist.
  • Somit ist es möglich, die Helligkeit der Leuchte zu regeln, indem die Lampengruppen unterschiedlich angesteuert werden. Die Lampengruppen können somit zumindest teilweise in einem energieeffizienteren Betriebsmodus angesteuert werden als wenn alle Lampen der Leuchte mit der gleichen reduzierten Helligkeit angesteuert würden. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Leuchte auch in einem helligkeitsreduzierten (gedimmten) Modus mit einer deutlich verbesserten Systemeffizienz betrieben wird.
  • Eine Weiterbildung ist es, dass die Leuchte ein Betriebsgerät pro Lampengruppe aufweist.
  • Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Betriebsgeräte oder eines der Betriebsgeräte die Lampengruppen jeweils in dem optimierten Betriebsmodus ansteuern.
  • So ist es möglich, dass eines der Betriebsgeräte den optimierten Betriebsmodus für die eigene Lampengruppe ermittelt. Auch ist es möglich, dass mehrere Betriebsgeräte, z.B. über eine Kommunikationsschnittstelle, Informationen austauschen betreffend einen optimierten Betriebsmodus der Lampengruppen. Insbesondere kann ein Betriebsgerät die anderen Betriebsgeräte instruieren, die Lampen mit einer vorgegebenen Helligkeit anzusteuern.
  • Auch ist es eine Weiterbildung, dass jede Lampengruppe abhängig von einer Kennlinie in dem optimierten Betriebsmodus betreibbar ist.
  • Die Kennlinie kann z.B. in einem Steuergerät abgespeichert sein oder von diesem bereitgestellt werden.
  • Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, die abhängig von der vorgegebenen Helligkeit und der Temperatur die Betriebsgeräte einstellt.
  • Beispielsweise kann die externe Steuereinheit, z.B. über ein Bussystem, z.B. einen DALI-Bus, die Betriebsgeräte für die Lampengruppen entsprechend ansteuern. In diesem Beispiel kann die externe Steuereinheit den optimierten Betriebsmodus für jede der Lampengruppen ermitteln.
  • Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Leuchte mindestens einen Temperatursensor aufweist.
  • Hierbei ist es eine Weiterbildung, dass
    • – die Leuchte einen ersten Temperatursensor aufweist, der in einem ersten Bereich der Leuchte angeordnet ist,
    • – die Leuchte einen zweiten Temperatursensor aufweist, der in einem zweiten Bereich der Leuchte angeordnet ist,
    • – wobei der erste Bereich einem warmen Bereich in der Leuchte entspricht und wobei der zweite Bereich im Vergleich zum ersten Bereich kühleren Bereich der Leuchte, insbesondere am Rand der Leuchte entspricht.
  • Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung ist die vorgegebene Helligkeit anhand eines Helligkeitssensors bestimmbar.
  • Beispielsweise kann der Helligkeitssensor Teil der Leuchte oder außerhalb der Leuchte angeordnet sein.
  • Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass abhängig von der vorgegebenen Helligkeit jede Lampengruppe in einem systemeffizienten Betriebsbereich betreibbar ist.
  • Eine Ausgestaltung ist es, dass der systemeffiziente Betriebsbereich von mindestens einem der folgenden Parameter abhängt:
    • – einem Strom durch die Lampe;
    • – einer Helligkeit der Lampe;
    • – einer von der Lampe benötigten Leistung;
    • – einer Entladungsspannung der Lampe,
    • – einer Lampenumgebungstemperatur, insbesondere einer Lampenumgebungstemperatur einer ersten Lampengruppe und/oder einer Lampenumgebungstemperatur einer zweiten Lampengruppe,
    • – einem Wendelheizstrom,
    • – dem Stromverbrauch eines Betriebsgeräts zum Betrieb der Lampengruppe.
  • Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass mindestens eine Lampengruppe in einem systemeffizienten Betriebsmodus abgeschaltet ist.
  • Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass eine Lampengruppe abschaltbar ist, sofern die für diese Lampengruppe einzustellende Helligkeit unterhalb einer vorgegebenen Mindesthelligkeit liegt oder diese erreicht.
  • Auch ist es eine Ausgestaltung, dass abwechselnd unterschiedliche Lampengruppen in dem systemeffizienten Betriebsmodus abschaltbar sind, z.B. abhängig von der Temperatur und/oder einer Umgebungstemperatur und/oder abhängig von einem vorgegebenen Systemlichtstrom.
  • Eine Weiterbildung besteht darin, dass die Lampengruppe mindestens eine der folgenden Lampen aufweist:
    • – ein Halbleiterleuchtelement,
    • – eine Leuchtdiode,
    • – eine Glühlampe,
    • – eine Halogenlampe,
    • – eine Linienlampe,
    • – eine Leuchtstoffröhre,
    • – eine Gasentladungslampe,
    • – eine Niedervoltentladungslampe.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Leuchte,
    • – wobei die Leuchte mehrere Lampen aufweist, die in mindestens zwei Lampengruppen aufgeteilt sind;
    • – bei dem abhängig von einer vorgegebenen Helligkeit der Leuchte die Lampengruppen unterschiedlich angesteuert werden derart, dass jede Lampengruppe abhängig von einer Temperatur in einem optimierten Betriebsmodus betrieben wird.
  • Optional kann eine Lampengruppe abgeschaltet werden, falls dadurch eine höherer Effizienz erreicht werden kann.
  • Hierbei sei angemerkt, dass die vorstehend erläuterten Merkmale der Leuchte für dieses Verfahren entsprechend anwendbar sind.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine beispielhafte Leuchte mit zwei Lampengruppen;
  • 2 schematisch ein beispielhaftes Array mit 64 Leuchtdioden (LED-Array);
  • 3 eine beispielhafte Gruppierung des in 2 dargestellten LED-Arrays umfassend mehrere Lampengruppen.
  • Eine Leuchte umfasst beispielhaft mehrere Lampen. Es wird vorgeschlagen, die Lampen der Leuchte in Gruppen (auch bezeichnet als Lampengruppen) aufzuteilen. Beispielsweise sind die Lampen einer ersten Gruppe während des Betriebs wärmer als die Lampen einer zweiten Gruppe.
  • Die Leuchte kann hierbei in unterschiedlichen Dimm-Stellungen betrieben werden. Eine Dimm-Stellung (auch bezeichnet als "Dimmung") der Leuchte bezeichnet eine im Vergleich zum Normalbetrieb (entsprechend einer Helligkeit der Leuchte von 100%) reduzierten Helligkeit. Eine Dimmung von 30% gibt z.B. an, dass die Leuchte mit einer reduzierten Helligkeit von 30% gegenüber ihrer normalen Helligkeit betrieben werden soll. Diese Nomenklatur gilt für die Lampe entsprechend.
  • Abhängig von der Dimmung der Leuchte (entsprechend z.B. einer von einem Nutzer vorgegebenen Helligkeit) werden die Lampengruppen der Leuchte unterschiedlich angesteuert. Insbesondere sollen die Lampengruppen jeweils möglichst effizient betrieben werden, d.h. es soll eine vorgegebene Dimmung der Leuchte mit einem möglichst guten Systemwirkungsgrad erreicht werden.
  • Beispielsweise kann in einem Steuergerät zum Betrieb der Lampengruppen abhängig von der vorgegebenen Dimmung und gegebenenfalls einer Umgebungstemperatur pro Lampengruppe ein Steuermodus hinterlegt sein, mit dem die jeweilige Lampengruppe angesteuert wird, so dass die Leuchte die vorgegebene Dimmung erreicht. Der Steuermodus kann dabei eine möglichst energieeffiziente Betriebsweise der Lampen einer Lampengruppe vorgeben.
  • Die Temperatur kann beispielsweise für die Lampen einer Lampengruppe, für die Leuchte und/oder an unterschiedlichen Orten der Leuchte (oder der Lampen) bestimmt werden. Die Leuchte kann z.B. über ein entsprechendes Interface (z.B. DALI) dem Steuergerät die Information betreffend die Temperatur(en) bereitstellen.
  • So ist es möglich, dass das Steuergerät für jeden Betriebsfall (vorgegebene Dimmung) eine optimierte Ansteuerung der Lampengruppen bestimmen kann und die jeweiligen Lampengruppen auch entsprechend ansteuert. Hierfür können z.B. Helligkeitsstufen vorgesehen sein, die das Steuergerät für jede der Lampengruppen einstellen kann. In Summe erzeugen die Lampengruppen die vorgegebene Helligkeit (Dimmung) der Leuchte.
  • Hierbei ist es von Vorteil, dass eine Energieeinsparung z.B. von bis zu 50% in einem gedimmten Zustand der Leuchte erreicht werden kann. Zudem ist es möglich, die Lebensdauer der Lampen und des Betriebsgeräts zu verlängern, da insbesondere eine zeitweise Abschaltung bestimmter Lampengruppen der Leuchte erfolgen kann.
  • Beispielsweise können die Lampengruppen auch abwechselnd für eine vorgegebene Zeitdauer abgeschaltet werden, um eine gleichmäßige Nutzung der Lampen zu erreichen (falls dies gewünscht ist).
  • Bei den Lampen kann es sich um unterschiedliche Typen von Lampen handeln, z.B. Halbleiterleuchtelemente, Leuchtdioden (LEDs), Glühlampen, Halogenlampen, Linienlampen, Leuchtstoffröhren, Gasentladungslampen, Niedervoltentladungslampen. Insbesondere können unterschiedliche Typen von Lampen in einer Gruppe zusammengefasst sein. Auch ist es möglich, dass z.B. unterschiedliche oder gleichartige LEDs in LED-Arrays zusammengefasst sind. Jedes LED-Array kann je nach Anwendung als Lampe oder als Gruppe von Lampen aufgefasst werden.
  • Ebenfalls ist eine Ausführung ohne aktive Temperaturmessung möglich, z.B. bei Anwendungen mit geringer Temperaturveränderung (Indoor-Anwendungen). In diesem Fall genügt es, eine auf die jeweilige Leuchte optimierte Regelcharakteristik durch ein Steuergerät vorzugeben.
  • Beispiel: Dimmbare Leuchte mit zwei Lampengruppen
  • Nachfolgend wird erläutert, wie ein optimierter Dimm-Betrieb einer derartigen Leuchte bei verschiedenen Umgebungstemperaturen erreicht werden kann. Bei der Leuchte handelt es sich z.B. um eine Leuchte mit vier hochwattigen Lampen, von denen je zwei Lampen in einer Lampengruppe zusammengefasst sind. Bei den Lampen kann es sich um Leuchtstofflampen, z.B. vom Typ T5 HO 54W oder HO 54W CONSTANT Leuchtstofflampen, handeln.
  • Eine solche Leuchte wird z.B. in Industriebeleuchtungen eingesetzt. Eine hohe Lichtstärke bzw. Helligkeit der Leuchte ist kostengünstig realisierbar. Allerdings ist es von Nachteil, dass bei niedriger Dimm-Stellung, z.B. bei einem Dimmbetrieb in Höhe von 30% der vollen Helligkeit (also wenn alle Lampen der Leuchte auf 30% gedimmt werden), abhängig von der Umgebungstemperatur die Leuchte mit nur geringer Systemeffizienz, z.B. 50% der Energieeffizienz vergleichen mit dem Betrieb bei voller Helligkeit, arbeitet.
  • Es wird vorgeschlagen, eine vorgegebene Dimmung der Leuchte zu erreichen, wobei die Lampengruppen der Leuchte unterschiedlich gedimmt werden, d.h. mit unterschiedlicher Helligkeit betrieben werden. Auch können Lampengruppen vollständig abgeschaltet werden.
  • Abhängig von einer Umgebungstemperatur und einer vorgegebenen Dimmung können die Lampengruppen der Leuchte unterschiedlich angesteuert werden, wobei vorteilhaft die Ansteuerung der Lampengruppen so erfolgt, dass eine Systemeffizienz in [lm/W] möglichst hoch ist. Beispielsweise können unterschiedliche Dimm-Stufen pro Lampengruppe vorgegeben sein, die z.B. abhängig von der Temperatur einen bestimmten Mindest-Lampenwirkungsgrad in [lm/W] aufweisen. Die Dimm-Stufen können nun für die einzelnen Lampengruppen so kombiniert werden, dass die Leuchte der Sollvorgabe der Dimmung möglichst nahe kommt bzw. diese erreicht. Entsprechend ist es auch möglich, dass mindestens eine der Lampengruppe nicht in Stufen, sondern kontinuierlich oder in entsprechend kleinen Stufen quasi-kontinuierlich einstellbar ist. So können pro Lampengruppe beliebige Dimm-Stufen eingestellt werden, um der Sollvorgabe der Dimmung für die Leuchte zu entsprechend.
  • Der Lampenwirkungsgrad hängt beispielsweise ab von einem Entladungsstrom, von einer Lampenumgebungstemperatur und von einem Wendelzuheizstrom. Der Wirkungsgrad des Betriebsgeräts der Lampe hängt unter anderem ab von dem Lampenstrom und von benötigten Wendelzuheizströmen.
  • 1 zeigt eine solche beispielhafte Leuchte 101 mit einer ersten Lampengruppe umfassend Lampen 102 und 103 und mit einer zweiten Lampengruppe umfassend Lampen 104 und 105. Ein Betriebsgerät 106 versorgt die Lampen 102 und 103 und ein Betriebsgerät 107 versorgt die Lampen 104 und 105.
  • Beispielhaft ist an einer zentralen Stelle der Leuchte ein Beleuchtungsmesser 108 (auch bezeichnet als Helligkeitssensor) vorgesehen. Ferner weist die Leuchte 101 an zwei unterschiedlichen Orten je einen Temperatursensor 109, 110 auf, wobei der Temperatursensor 109 an einem definierten Ort der Lampengruppe mit hoher Wärme und der Temperatursensor 110 an einem definierten Ort der Lampengruppe mit geringerer Wärme angeordnet ist.
  • Nachfolgend wird ein beispielhaftes Schema erläutert, demgemäß ein effizienter bzw. optimierter Betrieb der Leuchte 101 mit den beiden Lampengruppen sowie den Betriebsgeräten 106, 107 erreicht werden kann:
    Die beiden Betriebsgeräte 106, 107 sind in der Nähe des mittleren Lampenpaars 104, 105 angeordnet, vorzugsweise zwischen (oder unter) den Lampen 104 und 105. Dadurch werden die Lampen 104 und 105 auch durch die Abwärme der Betriebsgeräte 106 und 107 aufgeheizt. Das äußere Lampenpaar 102, 103 ist beabstandet von den Betriebsgeräten 106, 107 angeordnet, die Wärme kann nach außen abgeleitet werden. Im Gegensatz zu dem Lampen 104, 105 werden die Lampen 102, 103 durch die Abwärme der Betriebsgeräte 106, 107 kaum bzw. nicht aufgeheizt.
  • Aufgrund der vorgestellten Anordnung wird die zweite Lampengruppe mit den Lampen 104 und 105 stärker aufgeheizt als die erste Lampengruppe mit den Lampen 102 und 103.
  • Die erste und die zweite Lampengruppe wird jeweils so angesteuert, dass eine optimierte (z.B. eine maximale) Effizienz für den benötigten Lichtstrom (z.B. in lm/W) des Gesamtsystems erreicht werden kann.
  • Die hierfür erforderliche Steuerlogik kann Teil eines der beiden Betriebsgeräte 106, 107 oder auf beide Betriebsgeräte 106, 107 verteilt sein. Alternativ (oder zusätzlich) kann eine externe Steuereinheit (nicht in 1 dargestellt) vorgesehen sein, die eine solche Steuerlogik umfasst.
  • Die Steuerlogik kennt vorzugsweise eine lampentypische Effizienz pro Dimm-Stellung bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen. Beispielsweise kann eine derartige Information in Form einer Tabelle oder als ein Kurvenverlauf (ggf. in Form einer Kurvenschar für verschiedene Temperaturen) hinterlegt sein. Die Tabelle kann z.B. bestimmte Wertebereiche zusammenfassen, z.B. einen Bereich für eine Dimm-Stellung und/oder einen Bereich für eine Temperatur.
  • Die Messung mindestens einer Temperatur kann von mindestens einem Betriebsgerät 106, 107 und/oder einer externen Steuereinheit, z.B. mittels der Temperatursensoren 109 und 110 erfolgen. Weiterhin kann die Beleuchtungsstärke mittels des Beleuchtungsmessers 108 (oder eines sonstigen Beleuchtungssensors ggf. auch außerhalb der Leuchte) bestimmt werden.
  • Vorzugsweise kann eine Lampengruppe abgeschaltet werden, falls eine Dimm-Stellung niedriger ist als ein vorgegebener Schwellwert. Ein Beispiel für solch einen Schwellwert beträgt 50% Dimmung. Hierbei ist es von Vorteil, dass eine abgeschaltete Lampengruppe keine Verluste in dem Betriebsgerät bedingt, keine Wendelheizung benötigt und keine Lebensdauer von Lampen und Betriebsgerät beansprucht. Im Gegenzug kann die andere nicht abgeschaltete Lampengruppe mit einer höheren Helligkeit betrieben werden, was die Effizienz der anderen Lampengruppe und damit auch die Effizienz der Leuchte deutlich verbessert. Auch kann es für den Temperaturbereich vorteilhaft sein, wenn nur eine Lampengruppe in Betrieb ist. Zusätzlich kann abhängig von Temperaturbereich und vorgegebener Dimm-Stellung die erste oder die zweite Lampengruppe aktiviert werden und die jeweils andere Lampengruppe abgeschaltet werden.
  • Optional kann es von Vorteil sein, die beiden Lampengruppen abwechselnd zu betreiben (z.B. in Form eines langsam wechselnden Betriebs bzw. eines gegenläufigen Fadings).
  • Wird beispielhaft als Lampe die vorstehend genannte 54W CONSTANT Leuchtstofflampe eingesetzt, kann z.B. für einen effizienten Betrieb eine Dimm-Stellung von mindestens 50% vorgegeben sein. Würde die Lampe mit einer Helligkeit von weniger als 50% ihrer maximalen Betriebshelligkeit betrieben, wäre dies nicht energieeffizient und könnte gemäß diesem Beispiel vermieden werden. Beispielsweise entspricht eine Dimm-Stellung von ca. 75% (also 75% der maximalen Betriebshelligkeit der Lampe) einem effizienten Betrieb der Lampe.
  • Soll für die Leuchte eine Helligkeit von weniger als 50% erreicht werden, wird vorzugsweise hierfür eine Lampengruppe vollständig abgeschaltet.
  • Soll für die Leuchte eine Helligkeit von 25% erreicht werden, wird bspw. die erste Lampengruppe mit den Lampen 102, 103 abgeschaltet, die zweite Lampengruppe mit den Lampen 104, 105 wird auf 50% gedimmt. Hierdurch ergibt sich eine deutliche Effizienzsteigerung der Leuchte gegenüber dem Fall wenn alle Lampen auf 25% der Betriebshelligkeit eingestellt würden.
  • Vorzugsweise werden von der Steuerlogik alle möglichen Kombinationen zur Einstellung der ersten Lampengruppe und der zweiten Lampengruppe berücksichtigt, die zu der gewünschten Helligkeit 25% führen würden. Dies erfolgt insbesondere unter Berücksichtigung der hierbei bedingten Temperaturen der Lampen 102 bis 105, wobei sich auch abhängig von dem Ort der Lampen unterschiedliche Temperaturen ergeben können. Die vorgegebene Helligkeit in Verbindung mit den möglichen Einstellungen unter Berücksichtigung der sich dann ergebenden Temperaturen für die Lampen resultiert in einer optimierten Einstellung der Lampengruppen durch die Steuerlogik.
  • Hierbei handelt es sich vorzugsweise um einen Regelvorgang, der zu vorgegebenen Zeitpunkten oder kontinuierlich aktualisiert werden kann. Hierdurch kann eine sich ändernde Temperatur, z.B. durch Sonnenlichteinstrahlung oder Erwärmung der Betriebsgeräte, und/oder eine andere vorgegebene Helligkeit entsprechend berücksichtigt werden.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist es, in einer Anlage umfassend mehrere gleichartige oder vergleichbare Leuchten nur eine einzelne "Musterleuchte" gemäß der hier vorgestellten Lösung zu überwachen. Die Musterleuchte dient als Referenz zur Einstellung der anderen Leuchten. Somit können die anderen Leuchten der Anlage entsprechend der Einstellung der Musterleuchte angesteuert werden. Vorteilhaft kann eine solche Ansteuerung über DALI erfolgen. Entsprechend können mehrere Musterleuchten für jeweils eine Vielzahl von Leuchten der Anlage vorgesehen sein.
  • Beispiel: LED-Array
  • 2 zeigt schematisch ein beispielhaftes Array 201 mit 64 Leuchtdioden (LED-Array). Die 64 LEDs können in unterschiedliche Lampengruppen aufgeteilt sein. Beispielsweise können 64 Lampengruppen vorgesehen sein, d.h. jede LED kann einzeln angesteuert werden. Entsprechend können auch LEDs an benachbarten oder nicht benachbarten Orten zu einer Lampengruppe zusammengefasst werden.
  • 3 zeigt eine beispielhafte Gruppierung des in 2 dargestellten LED-Arrays 201 umfassend die Lampengruppen 202, 203 und 204.
  • Die Effizienz der LEDs ist deutlich von der Umgebungstemperatur abhängig. Die eine entsprechende Gruppierung kann die Temperatur der LEDs beeinflusst werden. Hierdurch ist es möglich, z.B. im Dimmbetrieb das LED-Array 201 mit einer höheren Systemeffizienz zu betreiben als würden alle LEDs mit dem gleichen Strom gespeist.
  • Beispielweise kann es ein Ziel sein, die Temperatur der LEDs so gering wie möglich zu halten und dementsprechend (ggf. dynamisch) eine Gruppierung der LEDs entsprechend dem gewünschten Dimmbetrieb durchzuführen.
  • 3 zeigt, dass beispielsweise die LEDs der Lampengruppe 203 mit dem kleinsten Strom (der Lampengruppen) betrieben oder ganz ausgeschaltet werden. Dies verhindert einen Wärmestau der LEDs der benachbarten Lampengruppen 202 und 204.
  • Die Steuerlogik zum Betrieb der Lampengruppen kann z.B. Teil einer LED-Treiber-Elektronik sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 101
    Leuchte
    102
    Lampe
    103
    Lampe
    104
    Lampe
    105
    Lampe
    106
    Betriebsgerät
    107
    Betriebsgerät
    108
    Beleuchtungsmesser, Helligkeitssensor
    109
    Temperatursensor
    110
    Temperatursensor
    201
    LED-Array
    202
    Lampengruppe
    203
    Lampengruppe
    204
    Lampengruppe

Claims (16)

  1. Leuchte (101) umfassend mehrere Lampen (102105; 201), – wobei die mehreren Lampen in mindestens zwei Lampengruppen (102, 103; 104, 105) aufteilbar sind; – wobei abhängig von einer vorgegebenen Helligkeit der Leuchte die Lampengruppen (102, 103; 104, 105) unterschiedlich ansteuerbar sind derart, dass jede Lampengruppe (102, 103; 104, 105) abhängig von einer Temperatur in einem optimierten Betriebsmodus betreibbar ist.
  2. Leuchte nach Anspruch 1, wobei die Leuchte ein Betriebsgerät (106, 107) pro Lampengruppe aufweist.
  3. Leuchte nach Anspruch 2, bei der die Betriebsgeräte oder eines der Betriebsgeräte die Lampengruppen jeweils in dem optimierten Betriebsmodus ansteuern.
  4. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jede Lampengruppe (102, 103; 104, 105) abhängig von einer Kennlinie in dem optimierten Betriebsmodus betreibbar ist.
  5. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Steuereinheit vorgesehen ist, die abhängig von der vorgegebenen Helligkeit und der Temperatur die Betriebsgeräte einstellt.
  6. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einem Temperatursensor.
  7. Leuchte nach Anspruch 6, – mit einem ersten Temperatursensor, der in einem ersten Bereich der Leuchte angeordnet ist, – mit einem zweiten Temperatursensor, der in einem zweiten Bereich der Leuchte angeordnet ist, – wobei der erste Bereich einem warmen Bereich in der Leuchte entspricht und wobei der zweite Bereich im Vergleich zum ersten Bereich kühleren Bereich der Leuchte, insbesondere am Rand der Leuchte entspricht.
  8. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorgegebene Helligkeit anhand eines Helligkeitssensors bestimmbar ist.
  9. Leuchte nach Anspruch 8, bei der der Helligkeitssensor Teil der Leuchte ist oder außerhalb der Leuchte angeordnet ist.
  10. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der abhängig von der vorgegebenen Helligkeit jede Lampengruppe in einem systemeffizienten Betriebsbereich betreibbar ist.
  11. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der systemeffiziente Betriebsbereich von mindestens einem der folgenden Parameter abhängt: – einem Strom durch die Lampe; – einer Helligkeit der Lampe; – einer von der Lampe benötigten Leistung; – einer Entladungsspannung der Lampe, – einer Lampenumgebungstemperatur, insbesondere einer Lampenumgebungstemperatur einer ersten Lampengruppe und/oder einer Lampenumgebungstemperatur einer zweiten Lampengruppe, – einem Wendelheizstrom, – dem Stromverbrauch eines Betriebsgeräts zum Betrieb der Lampengruppe.
  12. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens eine Lampengruppe in einem systemeffizienten Betriebsmodus abgeschaltet ist.
  13. Leuchte nach Anspruch 12, bei der eine Lampengruppe abschaltbar ist, sofern die für diese Lampengruppe einzustellende Helligkeit unterhalb einer vorgegebenen Mindesthelligkeit liegt oder diese erreicht.
  14. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der abwechselnd unterschiedliche Lampengruppen in dem systemeffizienten Betriebsmodus abschaltbar sind.
  15. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lampengruppe mindestens eine der folgenden Lampen aufweist: – ein Halbleiterleuchtelement, – eine Leuchtdiode, – eine Glühlampe, – eine Halogenlampe, – eine Linienlampe, – eine Leuchtstoffröhre, – eine Gasentladungslampe, – eine Niedervoltentladungslampe.
  16. Verfahren zum Betrieb einer Leuchte, – wobei die Leuchte mehrere Lampen aufweist, die in mindestens zwei Lampengruppen aufgeteilt sind; bei dem abhängig von einer vorgegebenen Helligkeit der Leuchte die Lampengruppen unterschiedlich angesteuert werden derart, dass jede Lampengruppe abhängig von einer Temperatur in einem optimierten Betriebsmodus betrieben wird.
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