DE102014104365A1 - lighting device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (15) mit einer Leuchtmittelanordnung (16). Die Leuchtmittelanordnung (16) weist einen oder vorzugsweise zwei Leuchtmittelstränge (17) auf. In dem Leuchtmittelstrang (17) sind mehrere Leuchtmittelgruppen (18) in Reihe geschaltet. Jeder Leuchtmittelgruppe (18) ist eine Steuerschaltung (21) einer Steueranordnung (20) zugeordnet. Für jeden Leuchtmittelstrang (17) ist eine Steueranordnung (20) vorhanden. Über die Steueranordnung (20) kann die Anzahl der stromdurchflossenen Leuchtmittelgruppen (18) angepasst an den Verlauf einer an dem betreffenden Leuchtmittelstrang anliegenden Versorgungsspannung (V1, V2) erhöht oder verringert werden. Dadurch kann ein Strom (IS1, IS2), der durch einen Leuchtmittelstrang (17) insgesamt aufgenommen wird, abhängig von der Anzahl der stromdurchflossenen Leuchtmittelgruppen (18) erhöht und verringert werden. Eine Spannungsversorgungseinrichtung (27) dient zur Bereitstellung der wenigstens einen Versorgungsspannung (V1, V2). Hierfür erzeugt die Spannungsversorgungseinrichtung (27) aus mindestens zwei und vorzugsweise drei zueinander phasenverschobenen Wechselspannungen (U1, U2, U3) zumindest eine pulsierende Versorgungsspannung (V1, V2) mittels einer Gleichrichterschaltung (31).The invention relates to a lighting device (15) with a lighting arrangement (16). The illuminant arrangement (16) has one or preferably two illuminant strands (17). In the illuminant strand (17) a plurality of lighting means groups (18) are connected in series. Each lamp group (18) is associated with a control circuit (21) of a control arrangement (20). For each light source strand (17) a control arrangement (20) is present. Via the control arrangement (20), the number of current-carrying lamp groups (18) can be increased or reduced in accordance with the course of a supply voltage (V1, V2) applied to the relevant light-source string. As a result, a current (IS1, IS2), which is recorded in total by a light-emitting strip (17), can be increased and reduced depending on the number of current-carrying light-emitting element groups (18). A voltage supply device (27) serves to provide the at least one supply voltage (V1, V2). For this purpose, the voltage supply device (27) generates at least two alternating and preferably three mutually phase-shifted alternating voltages (U1, U2, U3) at least one pulsating supply voltage (V1, V2) by means of a rectifier circuit (31).
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Leuchtmittelanordnung. Die Leuchtmittelanordnung weist wenigstens einen Leuchtmittelstrang auf. In diesem Leuchtmittelstrang befinden sich mehrere Leuchtmittelgruppen, die zueinander in Reihe geschaltet sind. Jede Leuchtmittelgruppe weist wenigstens ein Leuchtmittel auf. Insbesondere werden als Leuchtmittel Halbleiterleuchtmittel, wie beispielsweise Leuchtdioden bzw. Lumineszenzdioden verwendet. Zu der Beleuchtungsvorrichtung gehört außerdem eine Spannungsversorgungseinrichtung. Diese stellt eine Versorgungsspannung an jeweils einer Versorgungsleitung bereit. An die wenigstens eine Versorgungsleitung ist jeweils ein Leuchtmittelstrang angeschlossen. Jedem Leuchtmittelstrang ist eine Steueranordnung zugeordnet, um die Leuchtleistung beispielsweise durch Steuern oder Regeln des Stromes durch den Leuchtmittelstrang einzustellen.The invention relates to a lighting device with a lighting arrangement. The light-emitting device has at least one light-emitting strand. In this light source strand are several groups of lamps that are connected to each other in series. Each group of lamps has at least one lamp. In particular, semiconductor lamps, such as light-emitting diodes or light-emitting diodes are used as lamps. The lighting device also includes a power supply device. This provides a supply voltage to each one supply line. To each of the at least one supply line, a light source string is connected. Each illuminant strand is assigned a control arrangement in order to adjust the luminous power, for example, by controlling or regulating the current through the illuminant strand.
Eine Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtdioden ist beispielsweise aus
Von der Firma Supertex Inc. ist außerdem ein LED-Treiber des Typs CL8800 bekannt, der zum Betreiben eines Leuchtmittelstrangs mit mehreren sequenziellen ein- und ausschaltbaren Leuchtmittelgruppen verwendet werden kann.Also known by Supertex Inc. is a CL8800 LED driver that can be used to drive a light source string with multiple sequential lighting groups that can be switched on and off.
Nachteilig bei der oben beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung ist das Entstehen eines Flackerns mit doppelter Netzfrequenz, also beispielsweise mit 100 Hz. Im Nulldurchgang der Netzspannung bzw. der gleichgerichteten Versorgungsspannung erlöschen alle Leuchtmittel der Leuchtmittelanordnung. Dies kann laut Datenblatt zum LED-Treiber CL8800 der Firma Supertex Inc. dadurch gemindert werden, dass eine Kondensatorschaltung verwendet wird, deren Kondensator sich während des Stromflusses durch den Leuchtmittestrang auflädt und im Bereich des Nulldurchgangs der Versorgungsspannung entlädt. Allerdings kann das Flackern dadurch nur geringfügig reduziert werden.A disadvantage of the above-described lighting device is the emergence of a flicker at twice the mains frequency, that is, for example, 100 Hz. In the zero crossing of the mains voltage or the rectified supply voltage extinguish all bulbs of the lamp assembly. According to the data sheet for the LED driver CL8800 from Supertex Inc., this can be alleviated by using a capacitor circuit whose capacitor charges during the current flow through the illuminant strand and discharges the supply voltage in the region of the zero crossing. However, the flicker can be reduced only slightly.
Das Flackern könnte zwar toleriert werden, insbesondere wenn die Leuchtmittelanordnung zur Beleuchtung von Bereichen verwendet wird, in denen sich Personen nicht dauerhaft aufhalten (Flure, Treppenhäuser oder dergleichen). Allerdings ist insbesondere im Bereich von Arbeitsplätzen ein derartiges Flackern unerwünscht. Befinden sich in dem beleuchteten Bereich beispielsweise Monitore oder rotierende Maschinenteile, kann es zu Schwebungseffekten kommen, die nicht nur als störend empfunden werden, sondern auch physiologisch bedenklich sind. Deshalb ist die Verwendung der bekannten Beleuchtungsvorrichtung in solchen Bereichen zumindest problematisch.Although the flicker could be tolerated, especially if the lighting arrangement is used to illuminate areas in which people are not permanently (corridors, stairwells or the like). However, such flicker is undesirable especially in the field of workplaces. If, for example, monitors or rotating machine parts are present in the illuminated area, beating effects can occur which are not only distracting, but are also of physiological concern. Therefore, the use of the known lighting device in such areas is at least problematic.
Es kann daher als Aufgabe der Erfindung angesehen werden, eine vielseitigere Verwendbarkeit der Beleuchtungsvorrichtung zu ermöglichen und dennoch mit einfachen Mitteln eine gute Leistungsfaktoranpassung zu erreichen. Insbesondere sollen Schaltreglertopologien mit einer Leistungsfaktoranpassungsstufe und einer Ausgangsstufe vermieden werden, da diese in der Regel eine Speicherdrossel, EMV-Filter und weitere Halbleiter zur Steuerung und Taktung benötigen.It can therefore be regarded as an object of the invention to enable a more versatile usability of the lighting device and yet to achieve a good power factor adaptation by simple means. In particular, switching controller topologies with a power factor matching stage and an output stage are to be avoided, since these generally require a storage choke, EMC filters and other semiconductors for control and clocking.
Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by a lighting device having the features of
Die Beleuchtungsvorrichtung hat wenigstens einen Leuchtmittelstrang und weist vorzugsweise einen oder zwei Leuchtmittelstränge auf. In jedem Leuchtmittelstrang befindet sich eine Reihenschaltung von Leuchtmittelgruppen, wobei jede Leuchtmittelgruppe ein oder mehrere Leuchtmittel aufweisen kann. Insbesondere enthält jede Leuchtmittelgruppe eine Reihen- und/oder Parallelschaltung von mehreren Leuchtmitteln, insbesondere Halbleiterleuchtmitteln.The lighting device has at least one light source strand and preferably has one or two light source strands. In each light source strand is a series connection of light source groups, each light source group may have one or more light sources. In particular, each group of lamps contains a series and / or parallel connection of a plurality of lamps, in particular semiconductor lamps.
Die Spannungsversorgungseinrichtung der Beleuchtungsvorrichtung weist zwei Wechselspannungsquellen auf. Die beiden Wechselspannungsquellen liefern jeweils eine Wechselspannung, die relativ zueinander phasenverschoben sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden drei Wechselspannungsquellen verwendet, die vorzugsweise jeweils einen Außenleiter und den Neutralleiter des 3-Phasen-Wechselspannungsnetzes aufweisen.The voltage supply device of the lighting device has two alternating voltage sources. The two alternating voltage sources each supply an alternating voltage, which are phase-shifted relative to each other. In a preferred embodiment, three alternating voltage sources are used, which preferably each have an outer conductor and the neutral conductor of the 3-phase alternating voltage network.
Eine Gleichrichterschaltung, die vorzugsweise aus mehreren Dioden besteht, ist an die Wechselspannungsquellen angeschlossen und stellt an der wenigstens einen Versorgungsleitung eine pulsierende Versorgungsspannung zur Verfügung. Jedem vorhandenen Leuchtmittelstrang ist eine Versorgungsleitung zugeordnet. Die pulsierende Versorgungsspannung an einer Versorgungsleitung kann durch die positiven Halbwellen und/oder die negativen Halbwellen der Wechselspannungen der verfügbaren Wechselspannungsquellen durch die Gleichrichterschaltung erzeugt werden.A rectifier circuit, which preferably consists of a plurality of diodes, is connected to the alternating voltage sources and provides a pulsating supply voltage at the at least one supply line. Each existing light source is a Supply line assigned. The pulsating supply voltage to a supply line can be generated by the positive half-waves and / or the negative half-waves of the AC voltages of the available AC voltage sources by the rectifier circuit.
Jedem Leuchtmittelstrang ist außerdem eine Steueranordnung zugeordnet, wobei mehrere Steuerschaltungen vorahnden sind. Jede Steuerschaltung ist über jeweils eine Abzweigleitung mit einer jeweils zugeordneten Leuchtmittelgruppe in Reihe oder parallel dazu geschaltet. Über die Steuerschaltung kann der Leuchtmittelstrom durch die jeweils zugeordnete Leuchtmittelgruppe und/oder der Abzweigstrom durch die Abzweigleitung beeinflusst werden. Über die Steueranordnung kann somit die Anzahl der Stromdurchflossenen, für die Beleuchtung verwendeten, aktiven Leuchtmittelgruppen variiert werden. Auf diese Weise kann der Stromfluss durch den Leuchtmittelstrang stufenweise durch Erhöhen oder Verringern der Anzahl der stromdurchflossenen Leuchtmittelgruppen verändert werden, so dass zur Anpassung an die zugeordnete pulsierende Versorgungsspannung ein ansteigender oder gleichbleibender oder abfallender Stromverlauf durch die Leuchtmittelanordnung erreicht werden kann. Dadurch lässt sich eine gute Leistungsfaktoranpassung mit einfachen Mitteln erreichen.Each light source is also associated with a control arrangement, with several control circuits are vorahnden. Each control circuit is connected via a respective branch line with a respective associated light source group in series or in parallel thereto. Via the control circuit, the luminous flux can be influenced by the respectively associated light-emitting group and / or the branch current through the branch line. By means of the control arrangement, it is therefore possible to vary the number of current flows used for the illumination, active lighting means groups. In this way, the current flow through the light source strand can be changed stepwise by increasing or decreasing the number of current-carrying light-emitting groups, so that an increasing or constant or decreasing current profile can be achieved by the light source arrangement for adaptation to the associated pulsating supply voltage. This makes it possible to achieve a good power factor adaptation with simple means.
Außerdem werden wenigstens zwei relativ zueinander phasenverschobene Wechselspannungen zur Erzeugung einer pulsierenden Versorgungsspannung verwendet. Dadurch ist ein Flackern bei doppelter Netzfrequenz bzw. doppelter Frequenz der verwendeten Wechselspannungen vermieden. Die phasenverschobenen Wechselspannungen können vorzugsweise durch die Phasen des 3-Phasen-Wechselspannungsnetzes gebildet sein.In addition, at least two alternating voltages phase-shifted relative to one another are used to generate a pulsating supply voltage. This avoids flickering at twice the mains frequency or twice the frequency of the alternating voltages used. The phase-shifted alternating voltages can preferably be formed by the phases of the 3-phase alternating voltage network.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann zumindest eine der Wechselspannungen auch über eine Phasenschieberschaltung aus einer der anderen Wechselspannungen erzeugt werden. Bei dieser Ausführungsvariante kann es allerdings zu einer Verschlechterung der Leistungsfaktoranpassung kommen.Alternatively or additionally, at least one of the alternating voltages can also be generated via a phase shifter circuit from one of the other alternating voltages. In this embodiment, however, there may be a deterioration of the power factor adjustment.
Die Wechselspannungen sind vorzugsweise sinusförmige Wechselspannungen, die dieselbe Frequenz und/oder dieselbe Amplitude aufweisen.The alternating voltages are preferably sinusoidal alternating voltages which have the same frequency and / or the same amplitude.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei Versorgungsleitungen vorhanden. Die Gleichrichterschaltung erzeugt aus positiven Halbwellen der verfügbaren Wechselspannungen eine pulsierende erste Versorgungsspannung für die erste Versorgungsleitung. Die Gleichrichterschaltung erzeugt aus den negativen Halbwellen der verfügbaren Wechselspannungen eine zweite Versorgungsspannung für die zweite Versorgungsleitung. Bevorzugt ist an jeder Versorgungsleitung jeweils ein Leuchtmittelstrang angeschlossen. Es werden somit zwei Leuchtmittelstränge unabhängig voneinander betrieben, deren pulsierende Versorgungsspannungen einen gegeneinander phasenverschobenen Verlauf aufweisen. Außerdem werden zur Erzeugung jeder Versorgungsspannung zwei, drei oder mehr gegeneinander phasenverschobene Wechselspannungen verwendet. Insgesamt ist dadurch eine sehr ausgeglichene Beleuchtung eines Bereichs erreicht und störende Schwebungen beim Betreiben von Monitoren oder sich bewegenden Maschinenteilen sind vermieden. Bei dieser Anordnung ist der Bauteilaufwand gering und die Qualität der Beleuchtung gut.In a preferred embodiment, there are two supply lines. The rectifier circuit generates a pulsating first supply voltage for the first supply line from positive half-waves of the available alternating voltages. The rectifier circuit generates a second supply voltage for the second supply line from the negative half-waves of the available alternating voltages. Preferably, each light source line is connected to each supply line. Two light-emitting strands are thus operated independently of each other, whose pulsating supply voltages have a mutually phase-shifted course. In addition, two, three or more mutually phase-shifted AC voltages are used to generate each supply voltage. Overall, this results in a very balanced lighting of a range and disturbing beats in the operation of monitors or moving machine parts are avoided. In this arrangement, the component cost is low and the quality of the lighting is good.
Alternativ hierzu ist auch möglich, dass die Gleichrichterschaltung sowohl aus den positiven, als auch aus den negativen Halbwellen eine pulsierende Versorgungsspannung erzeugt, die an einer oder an mehreren Versorgungsleitungen anliegt. Bei dieser Ausführungsvariante kann eine Versorgungsleitung mit einem Leuchtmittelstrang ausreichen.As an alternative to this, it is also possible for the rectifier circuit to generate a pulsating supply voltage from both the positive and the negative half-waves, which voltage is applied to one or more supply lines. In this embodiment, a supply line can be sufficient with a light source strand.
Die Gleichrichterschaltung kann bei einer Ausführungsform eine erste Diode und eine zweite Diode pro vorhandener Wechselspannungsquelle aufweisen. Nur einer der beiden Anschlüsse jeder Wechselspannungsquelle ist über jeweils eine der ersten Dioden mit einer ersten Versorgungsleitung und außerdem über jeweils eine der zweiten Dioden mit einer zweiten Versorgungsleitung verbunden. Der jeweils andere Anschluss jeder Wechselspannungsquelle ist mit einer Bezugsleitung verbunden. Dadurch ist eine Einweggleichrichtung erreicht.In one embodiment, the rectifier circuit may include a first diode and a second diode for each AC voltage source present. Only one of the two terminals of each alternating voltage source is connected in each case via one of the first diodes to a first supply line and also in each case via one of the second diodes to a second supply line. The respective other terminal of each AC voltage source is connected to a reference line. As a result, a half-wave rectification is achieved.
Die Gleichrichterschaltung kann bei einer weiteren Ausführungsform zwei erste Diode und zwei zweite Dioden pro vorhandener Wechselspannungsquelle aufweisen. Beide Anschlüsse jeder Wechselspannungsquelle sind vorzugsweise über jeweils eine der ersten Dioden mit einer ersten Versorgungsleitung und außerdem über jeweils eine der zweiten Dioden (
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jede Steuerschaltung über die jeweils mit der Steuerschaltung verbundene Abzweigleitung in Reihe zu der zugeordneten Leuchtmittelgruppe geschaltet und daher mit dem Ausgang der zugeordneten Leuchtmittelgruppe verbunden. Durch die Steuerschaltung kann ein Abzweigstrom durch die Abzweigleitung eingeschaltet und/oder ausgeschaltet und/oder begrenzt und/oder gesteuert oder geregelt werden. Dementsprechend wird der Strom durch die nachfolgenden Leuchtmittelgruppen beeinflusst. Auf diese Weise kann die Anzahl der stromdurchflossenen Leuchtmittelgruppen sehr einfach verändert werden, so dass der Strom durch den Leuchtmittelstrang zur Leistungsfaktoranpassung an der Verlauf der Versorgungsspannung angepasst, d. h. erhöht, beibehalten oder verringert werden kann.In a preferred embodiment, each control circuit is connected in series with the associated light source group via the respective branch line connected to the control circuit and is therefore connected to the output of the associated light source group. By the control circuit, a branch flow through the branch line can be turned on and / or off and / or limited and / or controlled or regulated. Accordingly, the current is influenced by the following lighting groups. In this way, the number of current-carrying lamp groups can be changed very easily, so that the current through the Adapted for power factor adjustment on the course of the supply voltage, ie increased, maintained or reduced.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Steuerschaltungen über die Abzweigleitung jeweils parallel zu einer zugeordneten Leuchtmittelgruppe zu schalten. Über die Steuerschaltung und die Abzweigleitung kann jede Leuchtmittelgruppe eines Leuchtmittelstrangs kurzgeschlossen werden, wenn durch die zugeordnete Leuchtmittelgruppe kein Strom fließen soll. Andernfalls wird die elektrische Leitung in der Abzweigleitung durch die Steuerschaltung unterbrochen. Auch hierdurch ist eine Anpassung der Stromaufnahme eines Leuchtmittelstrangs an die anliegende Versorgungsspannung zur Leistungsfaktoranpassung wie oben beschrieben möglich.Alternatively, it is also possible to switch the control circuits via the branch line in each case parallel to an associated light source group. Via the control circuit and the branch line, each light source group of a light source strand can be short-circuited if no current should flow through the associated light source group. Otherwise, the electrical line in the branch line is interrupted by the control circuit. This also makes it possible to adapt the current consumption of a light-emitting string to the applied supply voltage for power factor adaptation as described above.
Zumindest mehrere der Steuerschaltungen weisen bei einer bevorzugten Ausführungsform jeweils einen ansteuerbaren Steuerschalter auf. Der Steuerschalter ist in der Abzweigleitung angeordnet und kann zwischen einem leitenden und einem sperrenden Zustand umgeschaltet werden. Auf diese Weise kann der Abzweigstrom durch die Abzweigleitung unterbrochen oder ein Stromfluss ermöglicht werden.At least several of the control circuits each have a controllable control switch in a preferred embodiment. The control switch is arranged in the branch line and can be switched between a conducting and a blocking state. In this way, the branch stream can be interrupted by the branch line or a flow of current can be made possible.
Es ist dabei außerdem möglich, die Größe des Abzweigstroms bei leitendem Steuerschalter zu steuern, zu regeln oder zu begrenzen. Hierfür kann die Steuerschaltung beispielsweise eine Stromsenke aufweisen, die in Reihe zum Steuerschalter geschaltet ist, sofern dieser vorhanden ist.It is also possible to control, regulate or limit the size of the branch current when the control switch is conductive. For this purpose, the control circuit, for example, have a current sink, which is connected in series with the control switch, if it is present.
Der Schaltzustand des ansteuerbaren Steuerschalters in einer Abzweigleitung kann abhängig von einer elektrischen Größe in und/oder an einer anderen Abzweigleitung, insbesondere an einer unmittelbar benachbarten Abzweigleitung abhängen. Über die Steuerschaltung kann die elektrische Größe an einer anderen Abzweigleitung erfasst und abhängig davon der Schaltzustand des ansteuerbaren Steuerschalters geändert werden. Werden die Abzweigleitungen, die mit einem Leuchtmittelstrang verbunden sind, in Fließrichtung des Strangstromes aufeinanderfolgend mit 1, 2, ..., i, ..., n – 1, n nummeriert, wird die elektrische Größe für den Steuerschalter der Abzweigleitung mit der Nummer i für i = 1, 2, ..., n – 1 in und/oder an der Abzweigleitung mit der Nummer i + 1 erfasst. Die letzte Abzweigleitung mit der Nummer n weist vorzugsweise keinen Steuerschalter auf.The switching state of the controllable control switch in a branch line may depend on an electrical variable in and / or on another branch line, in particular on an immediately adjacent branch line. About the control circuit, the electrical variable detected at another branch line and depending on the switching state of the controllable control switch can be changed. If the branch lines, which are connected to a light source, consecutively numbered 1, 2,..., I,..., N-1, n in the flow direction of the string current, the electrical quantity for the control switch of the branch line with the number i for i = 1, 2, ..., n - 1 in and / or on the branch line with the number i + 1 detected. The last branch line with the number n preferably has no control switch.
Alternativ dazu kann das Steuersignal für die Steuerschalter auch durch das Erfassen einer elektrischen Größe an einer anderen Stelle gewonnen werden, beispielsweise durch Erfassen der Versorgungsspannung und/oder des Strangstromes. Über eine Steuereinheit könnten abhängig von der Versorgungsspannung und/oder dem Strangstrom die Steuerschalter in den Abzweigleitungen geschaltet werden.Alternatively, the control signal for the control switch can also be obtained by detecting an electrical quantity at another location, for example by detecting the supply voltage and / or the string current. The control switches in the branch lines could be switched via a control unit depending on the supply voltage and / or the string current.
Vorzugsweise ist eine Kondensatorschaltung vorhanden. Die Kondensatorschaltung weist wenigstens einen Kondensator und wenigstens einen ansteuerbaren Schalter auf. Die Kondensatorschaltung ist an eine zugeordnete Versorgungsleitung angeschlossen. Sind mehrere Versorgungsleitungen vorhanden, können auch mehrere Kondensatorschaltungen vorgesehen sein.Preferably, a capacitor circuit is present. The capacitor circuit has at least one capacitor and at least one controllable switch. The capacitor circuit is connected to an associated supply line. If several supply lines are present, several capacitor circuits can also be provided.
Die Kondensatorschaltung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Kondensator aufzuladen, wenn die pulsierende Versorgungsspannung der zugeordneten Versorgungsleitung einen vorgegebenen Betrag überschreitet. Steht eine betragsmäßig ausreichend hohe Versorgungsspannung zur Verfügung, werden in der Regel alle Leuchtmittelgruppen von einem ausreichend großen Strom durchflossen und es steht die maximale Leuchtleistung zur Verfügung. In diesem Zustand kann ein Teil der bereitgestellten elektrischen Leistung zum Laden des Kondensators verwendet werden. Nimmt die bereitstehende elektrische Leistung bei betragsmäßig absinkender Versorgungsspannung ab, sinkt auch die Leuchtleistung des zugeordneten Leuchtmittelstrangs. Um den Unterschied zwischen maximaler Leuchtleistung und minimaler Leuchtleistung zu reduzieren, kann der Kondensator über wenigstens ein Leuchtmittel einer Leuchtmittelgruppe entladen werden, wenn die pulsierende Versorgungsspannung einen vorgegebenen weiteren Betrag unterschreitet. Ein Flackern der Beleuchtungsvorrichtung kann dadurch zumindest etwas reduziert werden.The capacitor circuit is preferably configured to charge the capacitor when the pulsating supply voltage of the associated supply line exceeds a predetermined amount. If a sufficiently high supply voltage is available, a sufficiently large current flows through all groups of lamps as a rule and the maximum luminous power is available. In this condition, part of the electrical power provided may be used to charge the capacitor. If the available electrical power decreases when the supply voltage drops in magnitude, the luminous power of the associated light source string also decreases. In order to reduce the difference between the maximum luminous power and the minimum luminous power, the capacitor can be discharged via at least one luminous means of a lighting group when the pulsating supply voltage falls below a predetermined further amount. A flickering of the lighting device can thereby be at least somewhat reduced.
Die Anzahl der Leuchtmittelgruppen pro Leuchtmittelstrang kann beliebig gewählt werden, wobei bei bevorzugten Ausführungsformen der Beleuchtungsvorrichtung mindestens 3 und maximal 5, 6 oder 7 Leuchtmittelgruppen vorhanden sind.The number of lamp groups per lamp string can be chosen arbitrarily, wherein in preferred embodiments of the lighting device at least 3 and a maximum of 5, 6 or 7 light-emitting groups are present.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Anhand der Zeichnung werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. Reference to the drawings below preferred embodiments of the invention will be explained in detail. Show it:
In den
Jedem Leuchtmittelstrang
Die Beleuchtungsvorrichtung
Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen ist jede Wechselspannungsquelle
Die Wechselspannungen U1, U2, U3 der Spannungsversorgungseinrichtung
Alternativ zu den bevorzugten Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, lediglich eine einzige Phase des Wechselspannungsnetzes zu verwenden und wenigstens eine dazu phasenverschobene weitere Wechselspannung durch eine Phasenschieberschaltung zu erzeugen. Dadurch kann allerdings die Leistungsfaktoranpassung der Beleuchtungsvorrichtung
Bei allen Ausführungsbeispielen weisen die verwendeten Wechselspannungen U1, U2, U3 dieselbe Frequenz und dieselbe Amplitude auf. Es handelt sich bevorzugt um Wechselspannungen U1, U2, U3 mit einem sinusförmigen Verlauf. Wenn die Phasen des 3-Phasen-Wechselspannungsnetzes verwendet werden, beträgt die Frequenz 50 oder 60 Hz und die Amplitude etwa 325 Volt.In all exemplary embodiments, the alternating voltages U1, U2, U3 used have the same frequency and the same amplitude. These are preferably alternating voltages U1, U2, U3 with a sinusoidal profile. When the phases of the 3-phase AC network are used, the frequency is 50 or 60 Hz and the amplitude is about 325 volts.
Die Spannungsversorgungseinrichtung
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß der
Die Spannungsversorgungseinrichtung
Die Steuerordnung
Bei dem in
Wenn die Steuerschaltungen
Ferner kann bei der Ausführungsform nach
Bei anderen Ausführungsbeispielen (
Bei der Anordnung einer Steuerschaltung
Die Abzweigströme IAi (i = 1...n) durch die Abzweigleitungen
In den
Die Steuerschaltung
Jede Steuerschaltung
Der Steuerschalter
Die jeweilige Bezugsspannung Ux, Uy, Uz am Verbindungsknoten der benachbarten Abzweigleitung
Ist der Abzweigstrom IAi+1 durch die unmittelbar stromabwärts im Hinblick auf die Stromrichtung des Strangstromes IS1, IS2 befindliche Abzweigleitung
Die Ausführungsform der Steueranordnung
Anhand der
Wie zu erkennen ist, sind die Wechselspannungen U1, U2, U3 jeweils um den Betrag von 120° gegeneinander phasenverschoben. Die jeweils positiven Halbwellen werden zur Bildung der ersten Versorgungsspannung V1 und die jeweils negativen Halbwellen zur Bildung der zweiten Versorgungsspannung V2 verwendet. Dementsprechend sind auch die beiden Versorgungsspannungen V1, V2 gegeneinander phasenverschoben, wobei ein Betragsmaximum der ersten Versorgungsspannung V1 mit einem Betragsminimum der zweiten Versorgungsspannung V2 zeitlich zusammenfällt. Da die beiden Versorgungsspannungen V1, V2 jeweils einem Leuchtmittelstrang
In
Die Erläuterungen zum Ablauf beziehen sich auf die Ausführungsformen gemäß der
Dieselbe Verfahrensweise wird für den zweiten Strangstrom IS2 durch den an die zweite Versorgungsleitung
Sind die Steuerschaltungen
In
Jedem Leuchtmittelstrang
Die Kondensatorschaltung
Durch Schließen des ersten Schalters
In der Figurenbeschreibung wurden beispielhaft in jedem Leuchtmittelstrang
Einen besonders gleichmäßigen Leuchteindruck kann man auch durch eine geeignete Anordnung der Leuchtmittelgruppen bzw. der einzelnen Leuchtmittel erzielen, die dazu ggf. noch mit einem zusätzlichen Diffusor versehen sind.A particularly uniform luminous impression can also be achieved by a suitable arrangement of the lamp groups or of the individual lamps, which are optionally provided with an additional diffuser.
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1515
- Beleuchtungsvorrichtunglighting device
- 1616
- LeuchtmittelanordnungLamp positioning
- 1717
- LeuchtmittelstrangLamp strand
- 1818
- LeuchtmittelgruppeLamp group
- 18a18a
- Ausgang der LeuchtmittelgruppeOutput of the light source group
- 1919
- LeuchtmittelLamp
- 2020
- Steueranordnungcontrol arrangement
- 2121
- Steuerschaltungcontrol circuit
- 2222
- Abzweigleitungbranch line
- 2727
- SpannungsversorgungseinrichtungPower supply means
- 2828
- erste Wechselspannungsquellefirst AC voltage source
- 2929
- zweite Wechselspannungsquellesecond AC voltage source
- 3030
- dritte Wechselspannungsquellethird AC voltage source
- 3131
- GleichrichterschaltungRectifier circuit
- 3838
- erste Versorgungsleitungfirst supply line
- 3939
- zweite Versorgungsleitungsecond supply line
- 4040
- Bezugsleitungreference line
- 4141
- erste Diodefirst diode
- 4242
- zweite Diodesecond diode
- 4444
- StrombegrenzungsmittelCurrent limiting means
- 4545
- Steuerschaltercontrol switch
- 4646
- Stromsenkecurrent sink
- 4747
- Widerstandsanordnungresistor arrangement
- 5050
- Kondensatorschaltungcapacitor circuit
- 50a50a
- erster Anschluss der Kondensatorschaltungfirst connection of the capacitor circuit
- 50b50b
- zweiter Anschluss der Kondensatorschaltungsecond terminal of the capacitor circuit
- 50c 50c
- dritter Anschluss der Kondensatorschaltungthird connection of the capacitor circuit
- 5151
- Kondensatorcapacitor
- 5252
- erster Schalterfirst switch
- 5353
- zweiter Schaltersecond switch
- 5454
- Diodediode
- IAi IA i
- Abzweigstrom durch Abzweigleitung Nummer iBranch current through branch line number i
- IS1IS1
- erster Strangstromfirst phase current
- IS2IS2
- zweiter Strangstromsecond phase current
- L1L1
- erster Außenleiterfirst outer conductor
- L2L2
- zweiter Außenleitersecond outer conductor
- L3L3
- dritter Außenleiterthird outer conductor
- MM
- MasseDimensions
- NN
- Neutralleiterneutral
- RxRx
- Reihenwiderstandseries resistance
- RyRy
- Reihenwiderstandseries resistance
- RzMarch
- Reihenwiderstandseries resistance
- t1t1
- erster Zeitpunktfirst time
- t2t2
- zweiter Zeitpunktsecond time
- t3t3
- dritter Zeitpunktthird time
- t4t4
- vierter Zeitpunktfourth time
- t5t5
- fünfter Zeitpunktfifth time
- t6t6
- sechster Zeitpunktsixth time
- U1U1
- erste Wechselspannungfirst alternating voltage
- U2U2
- zweite Wechselspannungsecond AC voltage
- U3U3
- dritte Wechselspannungthird alternating voltage
- Un-1 U n-1
- GruppenausgangsspannungGroup output voltage
- Un U n
- GruppenausgangsspannungGroup output voltage
- UxUx
- Bezugsspannungreference voltage
- Uyuy
- Bezugsspannungreference voltage
- UzUz
- Bezugsspannungreference voltage
- V1V1
- erste Versorgungsspannungfirst supply voltage
- V2V2
- zweite Versorgungsspannungsecond supply voltage
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2013/0187551 A1 [0002] US 2013/0187551 A1 [0002]
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