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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beeinflussen oder Verändern mindestens eines Parameters eines mit Netzwechselspannung (AC-Spannung) betriebenen Leuchtmittels, insbesondere einer Retrofit LED-Lampe, mittels Steuerinformationen, bzw. eines Parameters eines Betriebsgeräts für ein solches Leuchtmittel.
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Für die Übertragung von Steuerinformationen zum Dimmen von Leuchten gibt es unterschiedliche Ansätze, wie z. B. Powerline-Verfahren, Codierungsverfahren mittels Phasenwinkel, kurzzeitige Netzunterbrechungen („double click”), Funksteuerungen usw.
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Seit einigen Jahren ist man vor allem aus Gründen der Energie-Einsparung dazu übergegangen, die bis dahin hauptsächlich verwendeten Glühlampen durch neue Lampen-Typen zu ersetzen, insbesondere durch LED-Lampen, vorzugsweise durch Retrofit LED-Lampen.
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Unter Retrofit LED-Lampen sind Lampen zu verstehen, die als Leuchtmittel eine oder mehrere LEDs verwenden, aber zur mechanischen und elektrischen Verbindung derart ausgebildet sind, dass sie als Ersatzmittel für andere Leuchtmittel, wie bspw. Glühlampen oder Halogenlampen verwendbar sind.
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Retrofit-Lampen sind mit Schraub- oder Bajonett-Sockeln versehen, die zu den für Glühlampen entwickelten Fassungen passen.
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Diese mechanische Anpassung allein ist jedoch für den Ersatz noch nicht ausreichend. Wegen der unterschiedlichen Betriebsweisen von Glühlampen, die Wechselspannungshalbwellen mit beiden Polaritäten verarbeiten, einerseits und LEDs, die in Retrofit-Lampen zum Einsatz kommen und nur bei Wechselspannungshalbwellen einer bestimmten Polarität wirksam sind, andererseits, sind zusätzlich noch elektrische Anpassungsmaßnahmen erforderlich. Letztere betreffen insbesondere auch die Art des Dimmens.
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Für Beleuchtungssysteme mit herkömmlichen Glühlampen haben sich weitgehend Phasenanschnittsdimmer durchgesetzt, insbesondere deshalb, weil sie weitgehend verlustfrei arbeiten. Letzteres ist jedoch beim Betrieb mit LEDs nicht der Fall. Um die Leistungsverluste zu begrenzen, ist ein beachtlicher zusätzlicher Schaltungsaufwand erforderlich.
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Insgesamt ist also festzustellen, dass der Einsatz von Phasenanschnittsdimmern für den Dimmbetrieb von LEDs keine ideale Lösung ist.
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Aus der
DE 10 2011 003 593 ist eine Möglichkeit bekannt, wie eine Signalübertragung hin zu einem mit AC-Spannung versorgten elektrischen Leuchtmittel erfolgen kann:
Die Signalübertragung hin zu einem Leuchtmittel, bzw. einem Betriebsgerät eines Leuchtmittels, erfolgt dadurch, dass die Signalzustände „gleichgerichtete AC-Spannung” und „nicht gleichgerichtete, also bipolare AC-Spannung” ausgewertet werden. Auch die Polarität der gleichgerichteten AC-Spannung kann ermittelt werden.
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Ausgehend von diesen logischen Zuständen lassen sich analoge oder digitale Signalprotokolle implementieren. Analog ist bspw. eine Auswertung durch eine Steuereinheit im Betriebsgerät des Leuchtmittels, z. B. bezüglich der Dauer und/oder einer Wiederholrate des jeweiligen logischen Zustands. Ein Beispiel für eine solche Auswertung ist in 1 schematisch gezeigt. Diese Protokolle können adressiert oder unadressiert sein. Im Falle einer Adressierung können Daten oder Signale Teil des Protokolls sein.
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Die Netzwechselspannung, die dem Betriebsgerät ohnehin für dessen Betrieb zugeführt werden muss, wird also so modifiziert, dass sie die Steuerinformationen zum Beeinflussen oder Verändern mindestens eines Parameters des Leuchtmittels, insbesondere einer Retrofit LED-Lampe, enthält. Dies gelingt dadurch, dass die Polarität ausgewählter Netzspannungshalbwellen verändert, genauer gesagt, umgekehrt wird. Vorzugsweise wird in einer Folge von Netzspannungshalbwellen die Polarität jeder zweiten Netzspannungshalbwelle umgekehrt, so dass die Folge nur aus Netzspannungshalbwellen gleicher Polarität besteht. Sie bildet also in dieser Phase eine pulsierende Gleichspannung.
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Durch Festlegung der Zahl der Netzspannungshalbwellen in der genannten Folge bzw. der zeitlichen Gesamtlänge derselben, können die Steuerinformationen durch die Steuereinheit im Betriebsgerät modifiziert werden. Beispielsweise kann die Zahl aufeinanderfolgender Netzspannungshalbwellen gleicher Polarität bzw. deren zeitliche Gesamtlänge ein Maß für einen Dimmgrad sein.
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Eine zusätzliche Information steckt in der Polarität der modifizierten Netzspannungshalbwellen, die positiv oder negativ gewählt werden kann. Die Polarität einer Folge von Netzspannungshalbwellen gleicher Polarität kann beispielsweise eine Dimmrichtung oder eine Dimmgeschwindigkeit festlegen. Eine vorgegebene Abfolge von Polaritäten von Netzspannungshalbwellen kann zum Beispiel einen vorgegebenen Dimmsprung auslösen. Es versteht sich, dass das Leuchtmittel entsprechende Mittel aufweisen muss, um die Steuerinformationen auszuwerten.
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Aus der
DE 10 2011 089 821 ist bekannt, dass das oben beschriebene Verfahren auch in Schaltungen eingesetzt werden kann, bei denen lediglich der Phasenleiter geschaltet/zugänglich ist, der Neutralleiter aber nicht.
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In diesem Fall wird auf die Wechselschalter verzichtet. Stattdessen wird jeweils eine Halbwelle ausgeblendet oder ausgefiltert (vgl. pulsierende Gleichspannung Ua in 2 unten, die aus der Einweg-gleichgerichteten AC-Spannung Ue resultiert).
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Das vorübergehende Ausblenden einzelner Halbwellen einer bestimmten Polarität wird von dem Leuchtmittel, insbesondere dem Betriebsgerät einer Retrofit LED-Lampe, erkannt und dahingehend interpretiert, dass z. B. eine Anpassung der Helligkeit, aber z. B. auch der Farbtemperatur und/oder Farbe der zu betreibenden LEDs vorgenommen werden soll.
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In dem Stromkreis nach 3 ist z. B. in einer Phasenleiter-Leuchtmittel-Neutralleiter(Nullleiter entspricht Erde)-Schaltung phasenseitig vom Leuchtmittel ein Betätigungselement, vorzugsweise ein Dimm-Taster und ein Schalter (Netzschalter) in Serienschaltung vorgesehen. Parallel zu dem Betätigungselement ist eine Diode geschaltet, die selektiv von dem Betätigungselement überbrückt werden kann.
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In 3 wird die AC-Spannung (Wechselspannung) einem Leuchtmittel, z. B. einem LED-Modul oder einer sog. Retrofit LED-Lampe, über einen Phasenleiter zugeführt. Das Leuchtmittel wird ausgehend von dem Phasenleiter mit Leistung versorgt. Es ist natürlich zu verstehen, dass das Leuchtmittel ein LED-Modul bzw. eine LED-Strecke sein kann und insbesondere eine Retrofit LED-Lampe ist.
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Wird die Diode durch das Betätigungselement überbrückt, so wird dem Leuchtmittel eine AC-Spannung mit Halbwellen alternierender Polarität zugeführt. Dies ist z. B. in 4 oben gezeigt. Wird, z. B. durch Betätigung des Betätigungselements, die Überbrückung aufgehoben, z. B. indem das Betätigungselement entgegen einer Kraft einer (nicht dargestellten) Feder niedergedrückt und ein Kontaktpaar Ta1/Ta2 geöffnet wird, so erfolgt lediglich eine Versorgung mit Halbwellen einer Polarität, beispielsweise positiver Polarität (wie z. B. in 4 unten gezeigt), abhängig von der Durchlassrichtung bzw. Orientierung der Diode. Nach einem Rückstellen des Betätigungselements, z. B. nach einem Loslassen des Betätigungselements, und einem Schließen des Kontaktpaars Ta1/Ta2, werden dem Leuchtmittel wieder die AC-Spannungshalbwellen mit der von dem Netz vorgegebenen Polarität zugeführt, also mit wechselnder Polarität (siehe 4 oben).
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Es stellt sich nun das Problem, dass durch das Ausblenden einzelner Halbwellen einer bestimmten Polarität die dem Gerät zur Verfügung gestellte Leistung vorübergehend reduziert wird, aber dennoch die gewünschte Funktion, z. B. das Dimmen, ohne sichtbare Abweichung vom Verhalten, wie es bei voll zur Verfügung stehenden Leistung vorliegen würde.
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Dieses Problem wird nunmehr durch die Kombination der Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung vorteilhaft weiter.
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In einem Aspekt stellt die Erfindung daher ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, bereit wobei das Betriebsgerät einen Eingang für eine AC-Spannung zu Leistungsversorgung aufweist, ausgehend von der anzuschliessende Leuchtmittel mit elektrischer Leistung versorgbar sind,
und eine Steuereinheit in dem Betriebsgerät dazu eingerichtet ist, auszuwerten, ob die an dem Eingang anliegende Spannung eine bipolare AC-Spannung oder eine Einweg-gleichgerichtete AC-Spannung ist, und diese Auswertung als Steuersignal, insbesondere als Dimmsignal für die Leuchtmittel auszuwerten,
und wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, während der Zeitdauer des Anliegens einer Einweg-gleichgerichteten AC-Spannung den Betrieb von anderen Bauteilen des Betriebsgeräts und/oder elektrischen Verbrauchern zur zumindest teilweisen Kompensierung einer verringerten Leistungsversorgung während der Zeitdauer des Anliegens der Einweg-gleichgerichteten AC-Spannung zu verändern.
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Die Steuereinheit kann den Betrieb einer aktiv getakteten Leistungsfaktor-Korrekturschaltung (PFC) des Betriebsgeräts während der Zeitdauer verändern.
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Das Bauteil/der Verbraucher kann wenigstens ein Lüfter, eine Status-LED und/oder ein Sensor sein.
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Die Steuereinheit kann die Ansteuerung/Regelung von Bauteilen des Betriebsgeräts, z. B. der LEDs des Leuchtmittels, verändern, z. B. zu einer energieeffizienteren Ansteuerung/Regelung der Bauteile.
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Die Steuereinheit kann die Ansteuerung/Regelung der Farbtemperatur der LEDs des Leuchtmittels verändern von einem Modus, in dem die Farbtemperatur z. B. exakt eingestellt wird, zu einem Modus, in dem die Farbtemperatureinstellung energieeffizienter erfolgt.
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In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel bereit, wobei dem Betriebsgerät eine Einweggleichgerichteten AC-Spannung zur Erzeugung von Steuerinformationen zugeführt wird, wobei eine Steuereinheit auswertet, ob die anliegende Spannung eine bipolare AC-Spannung oder eine Einweggleichgerichtete AC-Spannung ist, und diese Auswertung als Steuersignal, insbesondere als Dimmsignal für die Leuchtmittel auswertet, und wobei die Steuereinheit während der Zeitdauer des Anliegens einer Einweggleichgerichteten AC-Spannung den Betrieb von anderen Bauteilen des Betriebsgeräts und/oder elektrischen Verbrauchern zur zumindest teilweisen Kompensierung einer verringerten Leistungsversorgung während der Zeitdauer des Anliegens der Einweg-gleichgerichteten AC-Spannung verändert.
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In noch einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine Lampe, insbesondere eine LED-Retrofit Lampe, mit einem Betriebsgerät, wie es oben beschrieben wird, bereit.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Auswertung verschiedener Spannungsarten.
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2 beispielhaft eine AC-Spannung und eine Einweggleichgerichtete (pulsierende) Gleichspannung.
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3 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung.
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4 einen möglichen Verlauf für die AC-Spannung und resultierende Spannungs-halbwellen.
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5 einen außen liegendem Schalter/Taster sowie einer mit einem Betriebsgerät zu betreibenden Retrofit LED-Lampe.
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6 eine schematische Darstellung einer Retrofit LED-Lampe gemäß 5.
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Im Allgemeinen ist der Wechselspannungsabschluss die einzige Schnittstelle des Betriebsgeräts des Leuchtmittels, wie es bspw. bei Glühlampenfassungen der Fall ist.
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Der Schalter und das Betätigungselement können mit dem Betriebsgerät verbunden oder in diesem integriert und von außen zugänglich sein.
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Die mit dem Betätigungselement festlegbare zeitliche Gesamtlänge der Folge von Spannungshalbwellen mit gleicher Polarität bestimmt den Grad der Beeinflussung oder der Änderung eines Parameters für den Betrieb des Leuchtmittels. Der Parameter ist insbesondere der Dimmgrad bzw. die Helligkeit einer Retrofit LED-Lampe. So kann z. B. durch das Betriebsgerät der Retrofit LED-Lampe ausgewertet werden, dass mit zunehmender Länge der Betriebsparameter kontinuierlich oder graduell verändert wird. Zudem oder alternativ kann z. B. auch die Farbe und/oder Farbtemperatur verändert werden.
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Eine weitere Möglichkeit zur Übertragung zusätzlicher Steuerinformationen besteht darin, dass die Folge von Netzspannungshalbwellen mit gleicher Polarität wiederholt wird, und zwar mit einer bestimmten Wiederholungsrate.
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Das Betätigungselement steht nur als Beispiel für einen Signalgeber der manuell/automatisch betätigbar ist (bspw. auch ein Schalter, Taster, Drehdimmer etc.) oder nichtmanuelle Steuersignale an einer Schnittstelle zugeführt bekommt oder diese selbst erzeugt (bspw. Sensor, wie bspw. Tageslichtsensor, Farbsensor etc.). Es kann auch ein Relais verwendet werden, welches beispielsweise durch einen Taster ausgelöst wird. Ein Signal zum Ausführen einer Aktion kann auch elektronisch an den Signalgeber übermittelt werden.
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Der Signalgeber ist also grundsätzlich dazu ausgebildet, selektiv eine zugeführte bipolare Wechselspannung, die er als Versorgungsspannung zu einem oder mehreren Betriebsgeräten weiterschleift, selektiv Einweggleichzurichten.
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In dem Leuchtmittel, z. B. einer Retrofit LED-Lampe, bzw. in dem Betriebsgerät, ist eine Steuereinheit vorgesehen, die durch eine Auswerteelektronik (z. B. auch Mikrocontroller und/oder ASIC) realisiert ist. Die Steuereinheit kann also die Zustände „reguläre AC-Versorgungsspannung” bzw. „Einweg-gleichgerichtete AC-Spannung” und gegebenenfalls auch die Polarität der Gleichrichtung detektieren, um dann einerseits die AC-Spannung zur Energieversorgung weiterzuschleifen und andererseits ein Steuersignal abhängig von dem detektierten Signalzustand zu erzeugen. Vorzugsweise ist dieses Steuersignal ein Dimmsignal.
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Bei einer Gleichrichtung kann beispielsweise während der Gleichrichtung zyklisch ein Aufwärts- und Abwärtsdimmen durchgeführt werden, bis der Benutzer die manuelle Betätigung und somit die Einweg-Gleichrichtung wieder stoppt. Insbesondere kann auch die Dauer der Gleichrichtung ausgewertet werden. Der einfachste Zustand ist, wie oben ausgeführt, dass während der Dauer der Gleichrichtung ein zyklisches Aufwärts- und Abwärtsdimmen erfolgt. Darüber hinaus könnte ein kurzer Zeitraum der Einweg-Gleichrichtung einen ersten Signalzustand und ein längerer Zeitraum der Einweg-Gleichrichtung einen zweiten Signalzustand bedeuten.
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Wird nun das Leuchtmittel mit einer Einweggleichgerichteten AC-Spannung betrieben, also wird lediglich während einer begrenzten Zeit nur jede zweite Halbwelle einer Polarität zu dem Leuchtmittel übertragen, so kann in dieser Phase ein Dimmwert verändert werden und es kann z. B. ein Auf-/Abwärtsdimmen erfolgen („switch dimm”). Dies kann auch in Abhängigkeit von einem vorhergehenden Dimmvorgang erfolgen, z. B. abhängig davon, ob vorher ein Auf-/Abwärtsdimmen erfolgte. Bei einem folgenden Dimmvorgang kann dann entsprechend ein Dimmen in entgegengesetzte Dimmrichtung (ein Ab-/Aufwärtsdimmen) erfolgen. In diesem Fall liegt die Einweg-gleichgerichtete AC-Spannung nur für eine kurze Zeit am Leuchtmittel an, z. B. einige Sekunden.
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Wenn aber z. B. eine Einweg-Gleichrichtung automatisch ausgelöst wird, beispielsweise durch einen Sensor, z. B. in einer Anordnung, in der für mehrere Leuchtmittel gleichzeitig ein Dimmwert verändert werden soll, so kann die Einweg-gleichgerichtete AC-Spannung mit Halbwellen einer Polarität auch für eine längere Zeit an den Leuchtmitteln anliegen, z. B. etwa eine oder mehrere Minuten. Beispielsweise können in einem Korridor/Durchgang die Leuchtmittel gedimmt betrieben werden, bis ein Ereignis durch einen Sensor, z. B. einen Bewegungs- und/oder Lichtsensor, registriert wird, und die Leuchtmittel dann eine erhöhte Lichtleistung bereitstellen sollen, der Dimmwert also entsprechend verändert wird.
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Der umgekehrte Fall ist auch denkbar, wenn z. B. auf ein Ereignis hin (z. B. ein akustisches Signal) ein gedimmter Betrieb erfolgen soll, also die abgegebene Lichtleistung darauf hin reduziert werden soll.
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Bei der Einweg-Gleichrichtung der AC Spannung und dem Anliegen von Halbwellen lediglich einer Polarität wird jedoch die an das Leuchtmittel gelieferte Leistung reduziert. Genaugenommen führt das Ausblenden der Halbwellen einer bestimmten Polarität dazu, dass in diesem Zeitraum die zur Verfügung gestellte Leistung durch die Versorgungsspannung auf etwa 60–80%, insbesondere 71% abfällt. In einem Beispiel berechnet sich die Reduktion
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Es entstehen zudem Phasen, in denen die an das Betriebsgerät gelieferte Spannung Null ist, was zu Problemen in folgenden Schaltvorgängen führen kann. Z. B. kann ein Aufwärtswandler/Boost-Konverter die Nulldurchgänge nicht mehr erkennen können und in einen Fehler- oder Timeout-Modus wechseln.
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Um dem entgegen zu wirken nutzt die Erfindung nun aus, dass das vorliegen einer Einweg-gleichgerichteten AC Spannung mit Halbwellen einer Polarität in dem Betriebsgerät des Leuchtmittels durch die Steuereinheit erkannt werden kann.
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Wird nun das Vorliegen einer solchen Einweggleichgerichteten AC Spannung erkannt, so ändert die Steuereinheit Betriebsparameter des Betriebsgeräts, um den Leistungsverbrauch des Betriebsgeräts bzw. des Leuchtmittels zu verringern. Wichtig ist dann meistens, dass die Lichtleistung nur in dem Maß verändert wird, wie es der gewünschten Wertänderung, z. B. der Dimmwertänderung entspricht, ohne dabei jedoch auf die reduzierte anliegende Leistung abzufallen.
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Die Steuereinheit verändert daher z. B. nun zusätzlich das Verhalten des Gleichrichters bzw. der Leistungsfaktor-Korrekturschaltung (PFC).
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Hierbei ist zu berücksichtigen, dass aufgrund der Tatsache, dass immer nur über den Zeitraum der nicht ausgefilterten Halbwellen Leistung zur Verfügung steht, das Verhalten des Betriebsgeräts so angepasst werden muss, dass die Leistungsaufnahme immer noch ausreichend hoch ist, um die Lichtquelle in der gewünschten Weise betreiben zu können und dass das Leuchtmittel das erwartete Verhalten, z. B. die erwartete Verringerung/Erhöhung der Lichtleistung beim Dimmen zeigt.
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Das heißt, dass in dem Zeitraum reduzierter Versorgungsspannung von den zur Verfügung stehenden Halbwellen der Einweg-gleichgerichteten AC Versorgungsspannung eine erhöhte Leistung abgegriffen werden muss. Da dieser Zeitraum allerdings begrenzt ist, ist es möglich, die Funktion der PFC in diesem Zeitraum einzuschränken bzw. diesen komplett auszuschalten. D. h. konkret, dass die eigentliche Funktion des PFC, nämlich die Leistungsfaktorkorrektur, zumindest teilweise aufgegeben wird. Dabei wir in Kauf genommen, dass sich die Leistungsfaktorkorrektur verschlechtert.
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Dies ist möglich, da die Aufgabe der PFC in erster Linie darin besteht, eine sinusförmige Stromaufnahme zu gewährleisten. Für den Zeitraum, in dem Halbwellen einer bestimmten Polarität ausgeblendet werden, kann darauf jedoch verzichtet werden.
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Eine weitere Möglichkeit, die auch in Kombination mit der vorgenannten angewendet werden kann, besteht darin, Zusatzfunktionen des Betriebsgeräts bzw. des Leuchtmittels vorübergehend zu deaktivieren, um den Energieverbrauch zu beschränken.
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Betriebsgeräte zum Betreiben von LEDs weisen z. B. oftmals Lüfter auf, die dazu dienen die auftretende Wärme abzuführen. Zur Reduzierung des Energieverbrauchs kann ein derartiger Lüfter bzw. ggf. mehrere Lüfter vorübergehend deaktiviert werden.
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Eine andere zusätzliche oder alternative Möglichkeit des vorübergehenden Reduzierens des Energieverbrauchs besteht darin, eventuell vorhandene Sensoren zu deaktivieren. Dies können z. B. Bewegungs-, Licht-, Rauch- und/oder Sensoren für akustische Signale sein.
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Auch wäre es alternativ oder zusätzlich denkbar, bei Anordnungen von LEDs, die eine Ansteuerung bzw. Regelung der Farbtemperatur erlauben, auf eine exakte Regelung in dem Zeitraum zu verzichten, und stattdessen eine energieeffizientere Steuerung der LEDs zu wählen. Über diese wird dann zwar evtl. nicht exakt die gewünschte Farbtemperatur erreicht, allerdings kann die gewünschte Helligkeit erzielt werden.
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Generell verändert die Steuereinheit also Betriebsparameter des Betriebsgerätes, bzw. die Regelung/Ansteuerung von Bauteilen des Betriebsgerätes und oder des Leuchtmittels, so, dass der Leistungsverbrauch derjenigen Komponenten des Betriebsgeräts reduziert wird, die nicht unmittelbar für das Betreiben der mindestens einen Lichtquelle des Leuchtmittels verantwortlich sind.
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Eventuell vorhandene Komponenten zum Kommunizieren mit Sensoren oder anderen Einheiten könnten ebenfalls vorübergehend deaktiviert werden.
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Es ist zudem zu verstehen, dass die Erfindung neben den gezeigten Ausführungsbeispielen immer dann zum Einsatz kommen kann, wenn lediglich Halbwellen einer Polarität dem Leuchtmittel zugeführt werden, bzw. dann, wenn während z. B. eines Dimmvorgangs lediglich eine reduzierte Leistung an dem Betriebsgerät der Retrofit-Lampe bereitgestellt wird.
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Im Folgenden wird beispielhaft eine Anwendung der Erfindung auf den Bereich der Retrofit LED-Lampen beschrieben. Wie bereits beschrieben wurde, ist man bestrebt, die Glühlampen und die Phasenanschnittsdimmer in bereits bestehenden Beleuchtungssystemen möglichst ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand durch Retrofit LED-Lampen und dazu passende Schaltanordnungen zu ersetzen. Das ist dann möglich, wenn die Gehäuse der Betriebsgeräte äußerlich die gleichen Abmessungen haben, wie die der Phasenanschnittsdimmer, und wenn der Taster T und der Netzschalter S von außen zugänglich sind. Eine Änderung der Drahtinstallation ist dann meist entbehrlich.
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5 zeigt auch den grundsätzlichen Aufbau einer Retrofit LED-Lampe. Diese besteht aus einem Schraubsockel 2 und einem Glaskolben 3. Der Schraubsockel 2 ist passend zu einer Fassung einer entsprechenden Glühlampe, die durch die Retrofit LED-Lampe ersetzt werden soll. Das metallene Schraubgewinde und der Endpol bilden Anschluss-Kontakte, über die der Retrofit LED-Lampe von einer Schaltanordnung 1 die Wechselspannungshalbwellen zugeführt werden. Der Pfeil 9 deutet an, dass und wie die Wechselspannungshalbwellen an ein in der Lampe befindliches Betriebsgerät 6 weitergeleitet werden. Dieses wird später in Zusammenhang mit 6 noch genauer erläutert. Das Betriebsgerät 6 erzeugt eine Gleichspannung, welche – wie durch den Pfeil 10 angedeutet ist – einem LED-Modul 7 zugeführt wird, auf dem die das Licht emittierenden LEDs 8 sitzen.
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Die in 6 etwas detaillierter aber dennoch schematisch dargestellte Betriebsgerät 6 enthält einen AC/DC-Wandler 11 mit PFC, einen DC/DC-Wandler 12 und einen Polaritäts-Sensor 13, denen von der Schaltanordnung 1 die Netzspannungshalbwellen zugeführt werden. In einer ersten Phase richtet der AC/DC-Wandler 11 die Netzspannungshalbwellen wechselnder Polarität gleich und liefert eine pulsierende Gleichspannung, bestehend aus sinusförmigen Netzspannungshalbwellen gleicher Polarität an den DC/DC-Wandler 12. Dieser reduziert die Gleichspannung auf einen für die LEDs 8 geeigneten Wert und führt sie dem LED-Modul 7 zu, auf welchem die LEDs 8 sitzen.
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Wenn die Schaltanordnung 1 in einer zweiten Phase jedoch eine Folge von Netzspannungshalbwellen gleicher Polarität an das Betriebsgerät 6 liefert, so werden diese gleich von dem DC/DC-Wandler 12 verwertet. Wichtiger ist jedoch, dass der Polaritäts-Sensor 13 feststellt, dass vom Betriebsgerät Netzspannungshalbwellen mit gleichartiger Polarität geliefert werden, und welche Polarität vorliegt.
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Der Polaritäts-Sensor 13 meldet dies z. B. einem Zeitmess-Gerät 14, welches die zeitliche Gesamtlänge dieser Phase misst. Das Messergebnis wird einer Steuer-Einheit 15 übermittelt, die daraus ein Dimmsignal generiert. Dieses wird dem DC/DC-Wandler 12 zugeführt, dessen Ausgangssignal entsprechend variiert wird. Die Helligkeit der Retrofit LED-Lampe entspricht demnach der Zahl der hinsichtlich ihrer Polarität erkannten Netzspannungshalbwellen bzw. deren zeitlicher Gesamtlänge. Diese kann an der Schaltanordnung 1 z. B. durch entsprechend kurzes oder langes Drücken des Tasters T eingestellt werden.
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Die Steuereinheit 15 ist in 6 auch funktional mit dem AC/DC-Wandler 11 verbunden. Wird eine Einweg-Gleichrichtung mit Halbwellen einer Polarität erkannt, so erhöht die Steuereinheit 15 beispielsweise die ton-Zeit des PFCs des AC/DC-Wandlers 11, um so mehr Leistung aus den zur Verfügung stehenden Halbwellen aufzunehmen.
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Exemplarisch ist zudem gezeigt, dass die Steuereinheit 15 auch andere Bauteile ansteuern kann, um den Leistungsverbrauch der Retrofit-Lampe zu reduzieren. Beispielsweise kann ein Lüfter 16 und/oder ein Sensor von der Steuereinheit 15 entsprechend angesteuert werden. Der Lüfter 16 und/oder der Sensor kann dann auch für eine bestimmte Zeit deaktiviert werden.
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Das Betriebsgerät kann jedoch auch außerhalb des Leuchtmittelkörpers angebracht sein. So kann z. B. ein Betriebsgerät für mehrere Retrofit Lampen verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011003593 [0009]
- DE 102011089821 [0014]
