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Die Erfindung betrifft eine dimmbare Beleuchtungseinrichtung, insbesondere zur Wohnraumbeleuchtung, mit variabler Farbtemperatur sowie ein Verfahren zur Dimmung einer Beleuchtungseinrichtung
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Zur Wohnraumbeleuchtung kommen zunehmend LED-Lichtquellen zum Einsatz, die einen wesentlich besseren Wirkungsgrad aufweisen als Glühlampen, wobei letztere wegen ihres jahrzehntelangen Einsatzes die Sehgewohnheiten der Nutzer bestimmen. Insbesondere erwarten Nutzer, dass eine Lampe beim Dimmen eine abnehmende Farbtemperatur zeigt. Dies gilt insbesondere für LED-Lampen, die einen Sockel wie eine Glühlampe aufweisen und als direkter Ersatz dienen sollen. Solche LED-Lichtquellen lassen sich entweder überhaupt nicht dimmen oder sie verändern beim Dimmen zwar ihre Helligkeit, nicht aber ihre Farbtemperatur.
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Vor diesem Hintergrund schlägt die
EP 2814068 A1 eine LED-Lichtquelle vor, die beim Dimmen, d. h. bei der Reduktion des durch die LEDs fließenden Stroms, ihre Farbtemperatur ändert, um damit den Sehgewohnheiten der Anwender entgegen zu kommen. Dazu besteht die LED-Lichtquelle aus zwei LED-Strängen, die elektrisch parallel geschaltet sind, so dass sich der Betriebsstrom auf beide LED-Stränge aufteilt. Die in den beiden Strängen angeordneten LEDs haben eine unterschiedliche Farbtemperatur. Das von der LED-Lichtquelle emittierte Licht ist eine Mischung aus den von den beiden Strängen emittierten Lichtanteilen. Einer der LED-Stränge enthält in Reihe mit den LEDs einen nichtlinearen Widerstand, der zum Beispiel durch einen temperaturabhängigen Widerstand (PTC-Widerstand) oder ein (analog) gesteuertes Halbleiter-Bauelement, z. B. einen Transistor gebildet sein kann.
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Durch den nichtlinearen Widerstand entstehen ohmsche Verluste, die den Wirkungsgrad herabsetzen. Außerdem verlangt die Anpassung der Farbtemperatur mittels nichtlinearem oder analog gesteuertem Halbleiter eine sorgfältige Kennlinienanpassung. Die üblichen Streuungen der Kennwerte und Kennlinien von Halbleiterbauelementen können den technischen Aufwand zur Umsetzung der bekannten Lösung in die Höhe treiben.
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Weiter ist es aus der Praxis bekannt, LED-Lichtquellen mit LEDs der drei Grundfarben rot, grün, blau bereitzustellen und diese über drei gesonderte Treiber kontrolliert mit Strom zu versorgen. Damit lassen sich im Rahmen der Bauelementebelastbarkeit beliebige Helligkeiten und ganz unterschiedliche Farbeindrücke erzeugen. Der technische Aufwand dazu ist aber hoch.
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Aus der
US 2012/0200229 A1 ist eine Schaltung zur farbvariablen LED-Beleuchtung bekannt. Diese Schaltung umfasst eine blaue und eine rote LED-Kette, die beide jeweils gesondert über elektronische Schalter ein- und ausgeschaltet werden können, die ihrerseits von einem Mikrocontroller angesteuert werden. Dieser gibt das Puls/Pause-Verhältnis der beiden elektronischen Schalter jeweils so vor, dass die gewünschte Mischfarbe aus rotem und blauem Licht erhalten wird. Der Mikrocontroller kann dies von Dimmzuständen abhängig machen, die am Eingang der Versorgungsschaltung erfasst werden. Zur Strompufferung und somit zur Verminderung des Flimmerns der Dioden können den LED-Strängen Speicherkondensatoren parallel geschaltet sein.
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Letzteres ist auch aus der
CN 203387726 U bekannt, die den pulsweitenmodulierten Ein/Aus-Betrieb eines Diodenstrangs zeigt, dem ein Pufferkondensator parallel geschaltet ist.
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Letzteres Konzept liegt auch der
DE 10 2010 002 386 A1 zugrunde, die mehrere jeweils über einen elektronischen Schalter gesteuerte Diodenstränge enthält, denen jeweils ein Pufferkondensator parallel geschaltet ist. Durch Variation des Puls/Pause-Verhältnisses der einzelnen Schalter kann die Lichtfarbe beeinflusst werden.
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Davon ausgehend, ist es Aufgabe der Erfindung, ein Konzept anzugeben, mit dem sich mit möglichst geringen elektrischen Verlusten und geringem technischen Aufwand die Farbtemperatur einer LED-Lichtquelle beim Dimmen ändern lässt.
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Diese Aufgabe wird mit einer Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 10 gelöst:
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung umfasst zwei Lichtquellen, die bei Stromdurchfluss Licht abstrahlen, das unterschiedliche Farbeindrücke hervorruft. Vorzugsweise sind beide Farbeindrücke „weiß” mit unterschiedlicher Farbtemperatur. Zum Beispiel kann die erste Lichtquelle „kaltweiß”, d. h. mit einer höheren Farbtemperatur von z. B. oberhalb 3000 K und die andere Lichtquelle „warmweiß” leuchten, d. h. mit einer niedrigeren Farbtemperatur von z. B. weniger als 3000 K. Zum Beispiel kann die erste Lichtquelle eine Farbtemperatur von 4000 K oder mehr aufweisen, während die zweite Lichtquelle eine Farbtemperatur von zum Beispiel 2700 K oder weniger aufweist. Der Speisestrom ist, zumindest wenn die Lichtquelle gedimmt wird, gepulst. Er kann auch generell gepulst sein. Vorzugsweise weist der Speisestrom entsprechend dem Dimmwert in ihrer Länge variierende Pulspausen auf. Er kann darüber hinaus variierende Pulsbreiten aufweisen. Es ist möglich, einen Speisestrom mit fester Pulsfrequenz und variierendem Pulspausenverhältnis (PWM) zu nutzen. Es ist darüber hinaus möglich, einen Speisestrom zu nutzen, der entsprechend dem Dimmgrad eine variierende Frequenz und gleichzeitig variierende Pulsbreiten und/oder variierende Pulspausen aufweist. Die Versorgungsquelle kann nach jeder dieser genannten Prinzipien ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß ist eine Speicherschaltung vorgesehen, die mit nur einer der Lichtquellen speisend verbunden ist, um diese während der Pulspausen mit Strom zu versorgen. Dies führt dazu, dass die betreffende Lichtquelle zumindest während eines ersten Abschnitts jeder Pulspause fortgesetzt mit Strom versorgt wird, während die andere Lichtquelle in dieser Phase dunkel ist. Damit verschieben sich die Anteile der beiden Lichtquellen in Abhängigkeit vom Dimmgrad. Ist die mit der Speicherschaltung verbundene Lichtquelle die zweite Lichtquelle, die eine niedrigere Farbtemperatur aufweist, verschiebt sich die Lichtfarbe mit zunehmenden Dimmgrad zum Warmweißen hin. Wäre die mit der Speicherschaltung verbundene Lichtquelle die erste Lichtquelle, die eine höhere Farbtemperatur aufweist, verschöbe sich die Lichtfarbe mit zunehmenden Dimmgrad zum Kaltweißen hin.
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Die Wandlung der Farbtemperatur bei Helligkeitsveränderung (Dimmen) kann auch zur Farbveränderung bei farbigen Lichtquellen genutzt werden, z. B. um einen Helligkeitsabhängigen Farbwechsel (z. B. rot/gelb) zu bewirken.
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Das erfindungsgemäße Konzept erfordert lediglich zwei Leitungen zur Speisung der beiden LED-Lichtquellen, nämlich eine zur Stromzufuhr und eine zur Stromrückleitung. Eine Steuerleitung, eine dritte Stromleitung, Steuerleitungen zwischen der Versorgungsquelle und den Lichtquellen oder dergleichen zusätzliche Leitungen sind nicht vorhanden und überflüssig.
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Zu der Speicherschaltung gehören zum Beispiel mindestens ein oder auch mehrere Kondensatoren und eine Entkoppelschaltung, die dazu eingerichtet ist, den Speicher (Kondensator) während der Strompulse des Speisestroms zu laden und während der Pulspausen lediglich eine der beiden Lichtquellen zu bestromen. Die Entkoppelschaltung kann durch einen gesteuerten Schalter, beispielsweise eine Diode, gebildet sein (eine Diode wird als selbstgesteuerter Schalter verstanden). Diese kann mit dem Speicherkondensator (gegebenenfalls über einen Widerstand) in Reihe geschaltet sein. Der Speicherkondensator kann zu der zweiten Lichtquelle parallel geschaltet sein. Die Diode bildet einen selbstgesteuerten Schalter, der Strom zu dem Kondensator hin, nicht aber von diesem weg fließen lässt.
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Anstelle des selbstgesteuerten Schalters kann als Entkoppelschaltung auch ein fremdgesteuerter Schalter Anwendung finden, wie zum Beispiel ein spannungsgesteuerter Schalter. Dieser kann den Strompfand zum Speicherkondensator anhand der von dem Speisestrom verursachten, über der ersten Lichtquelle abfallenden Spannung zur Ladung des Kondensators einschalten und die Verbindung während der Pulspausen trennen. Dieser spannungsgesteuerter Schalter bildet einen Synchrongleichrichter, der Spannungsverluste und somit ohmsche Verluste in der Beleuchtungseinrichtung minimiert.
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Jede Lichtquelle kann eine oder mehrere lichtemittierende Bauelemente aufweisen, die miteinander in Reihe und, falls eine höhere Helligkeit gewünscht ist, auch gruppenweise parallel geschaltet sein können. Bei Verwendung elektrisch gleichwertiger lichtemittierender Bauelemente für die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle kann die Anzahl der in Reihe geschalteten lichtemittierenden Bauelemente oder Bauelemente-Gruppen in beiden Lichtquellen gleich oder unterschiedlich sein. Vorzugsweise ist die Anzahl der lichtemittierenden Bauelemente in der zweiten Lichtquelle (mit der wärmeren Lichtfarbe) etwas geringer als in der ersten Lichtquelle. Zur Einstellung des Stroms in der zweiten Lichtquelle kann diese einen ohmschen Widerstand enthalten. Dieser weist vorzugsweise einen Wert zwischen 2 und 100 Ohm, idealerweise zwischen 10 und 20 Ohm auf. Sind die Anzahl der in beiden Lichtquellen in Reihe geschalteten lichtemittierenden Bauelemente gleich, kann auf den ohmschen Widerstand auch verzichtet werden, d. h. er hat den Wert Null.
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Dem erfindungsgemäßen Konzept entsprechend ist ein Verfahren zur Dimmung einer Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens zwei Lichtquellen geschaffen, die jeweils eine oder mehrere lichtemittierende Bauelemente aufweisen können. Die beiden Lichtquellen weisen unterschiedliche Lichtfarben oder die gleiche Lichtfarbe, jedoch mit unterschiedlichen Tönungen, auf, wobei der Begriff der „Farbe” auch „Weiß” einschließt. Beide Lichtquellen werden aus einer Versorgungsquelle mit gepulstem Speisestrom versorgt, in dem sich Pulse und Pulspausen abwechseln. Die zusätzlich vorgesehene Speicherschaltung ist vorzugsweise eine Ladungsspeicherschaltung, z. B. ein oder mehrere Kondensatoren. Die Speicherschaltung lädt sich während der Pulse auf, wobei sie während der Pulspausen mindestens eine der mehreren Lichtquellen nicht mit Strom versorgt. Damit kann durch Variation des Puls/Pause-Verhältnis des Speisestroms nicht nur die Lichthelligkeit, sondern zugleich die Farbtemperatur geändert werden. Auf diese Weise können entsprechende LED-Lampen erstellt werden, die sich bei Dimmung wie Glühlampen verhalten, d. h. mit abnehmender Helligkeit zugleich eine abnehmende Farbtemperatur zeigen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in einer ersten Ausführungsform als Übersichtsschaltbild,
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2 ein Farbortdiagramm,
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3 bis 5 verschiedene Zeitdiagramme, die sich an der erfindungsgemäßen Schaltung bei verschiedenen Dimmgraden ergeben und
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6 und 7 Alternative Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung, jeweils als schematisches Übersichtsschaltbild.
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In 1 ist eine Beleuchtungseinrichtung 10 veranschaulicht, die eine erste Lichtquelle 11 und eine zweite Lichtquelle 12 enthält. Die Lichtquellen 11, 12 können in einem Leuchtmittel zusammengefasst sein, das über einen Sockel mit einer entsprechenden Fassung verbunden ist, wobei der Sockel und die Fassung eine Schnittstelle 13 bilden. Alternativ kann das Leuchtmittel fest mit einer Versorgungsquelle 14 verbunden sein.
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Die beiden Lichtquellen 10, 11 enthalten jeweils mindestens ein lichtemittierendes Bauelement, zum Beispiel in Gestalt von Leuchtdioden 15 bis 25. Die Leuchtdioden 15 bis 20 der ersten Lichtquelle 11 rufen einen anderen Farbeindruck hervor als die Leichtdioden 21 bis 25 der zweiten Lichtquelle 12. Zum Beispiel können beide Lichtquellen 11, 12 jeweils den Farbeindruck „weiß” hervorrufen, wobei die erste Lichtquelle 11 eine höhere Farbtemperatur als die zweite Lichtquelle 12 aufweist. Zum Beispiel ist der Farbeindruck der ersten Lichtquelle 11 „neutralweiß” oder „kaltweiß” (zum Beispiel 4000 K oder mehr) während der Farbeindruck der zweiten Lichtquelle 12 „warmweiß” ist, d. h. die Lichttemperatur bei 3000 K oder darunter liegt. Der von der Versorgungsquelle 14 herrührende Strom i teilt sich auf beide elektrisch parallel geschalteten Lichtquellen 11, 12 so auf, dass der in der Lichtquelle 11 fließende Strom i11 die erste Lichtquelle 11 und der durch die zweite Lichtquelle 12 fließende Strom i12 die zweite Lichtquelle 12 zum Leuchten bringen. Die entstehenden Lichtanteile der beiden Lichtquellen 11, 12 mischen sich und ergeben wiederum weißes Licht, das je nach Stromaufteilung mehr zur höheren oder mehr zur niedrigeren Farbtemperatur tendiert.
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Zur Verdeutlichung ist in 2 das übliche Farbdreieck dargestellt, das von den Grundfarben Rot, Grün und Blau aufgespannt wird. Etwa im Zentrum dieses Farbdreiecks liegt ein Gebiet weißen Lichteindrucks, wobei ein erster Farbort P1 für ein kälteres, dem Tageslicht angenähertes Weiß und ein zweiter Farbort 22 für ein wärmeres etwa dem Glühlampenlicht oder Licht einer gedimmten Glühlampe entsprechendes rötlicheres, d. h. „wärmeres” Weiß veranschaulicht sind.
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Die Versorgungsquelle 14 gibt dem Speisestrom i ab, der zumindest im Dimmzustand, vorzugsweise aber auch bei voller Lichtstärke (100% Helligkeit) gepulst sein kann. Der Strom besteht aus einer Folge von vorzugsweise stets gleich hohen Einzelpulsen. Die Folge weist eine konstante (oder auch variable) Grundfrequenz von zum Beispiel 220 Hz auf. Aus den 3 bis 5 sind beispielhaft Stromverläufe für den Speisestrom i zu entnehmen und als Kurve I veranschaulicht. Wie ersichtlich, wechselt der Strom mit einer steilen Schaltflanke zwischen seinem Sollwert (zum Beispiel 1 A) und 0 A, d. h. es wechseln sich Pulse 26 und Pulspausen 27 miteinander ab. Das Verhältnis der zeitlichen Länge des Pulses 26 und der Pulspause 27 ist das Puls/Pausen-Verhältnis. Wie 3 sowie auch die 4 und 5 zeigen, nimmt das Puls/Pausen-Verhältnis mit zunehmender Dimmung ab (vgl. rechte Diagrammhälfte jeweils mittel linker Diagrammhälfte).
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Die Versorgungsquelle 14 liefert während der Pulse vorzugsweise einen konstanten Strom, d. h. sie weist einen hohen Innenwiderstand, idealerweise einen unendlichen Innenwiderstand auf. Dabei ist die Darstellung des Stroms i mittels der Kurve I idealisiert. Handelt es sich bei der Versorgungsquelle um eine gechopperte Stromquelle kann dem Strom ein sägezahnförmiger Verlauf überlagert sein, der in jedem Puls ein oder mehrere Maxima und Minima aufweist. Außerdem ist es möglich, eine Stromquelle mit nicht unendlichem Innenwiderstand vorzusehen, bei der der Strom eine gewisse Lastabhängigkeit zeigt. Weiter kann die Versorgungsquelle einen niedrigen Innenwiderstand haben, also eine „Spannungsquelle” sein, wenn beide Lichtquellen 11, 12 mit einer geeigneten strombegrenzenden Einrichtung, im einfachsten Falle einem in Reihe geschalteten ohmschen Widerstand, versehen sind.
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Die Versorgungsquelle kann eine eigene Energiequelle enthalten oder, wie es in 1 dargestellt ist, mit einem Netzeingang 28 versehen sein, über die die Versorgungsquelle 14 aus dem (öffentlichen) Netz mit elektrischer Leistung versorgt wird.
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Die Beleuchtungseinrichtung 10 weist außerdem eine Speichereinrichtung 29 auf, zu der zumindest ein Speicherkondensator 30 gehört. Dieser dient dazu, eine der Lichtquellen 11, 12, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die zweite Lichtquelle 12, während der Pulspausen mit Strom zu versorgen. Zu der Speichereinrichtung 29 kann außerdem eine Entkopplungseinrichtung 31 gehören, über die der Speicherkondensator 30 parallel zu den Lichtquellen 11, 12 aufgeladen, dieser aber lediglich über eine der Lichtquellen, hier über die Lichtquelle 12, entladen werden kann. Die Entkopplungseinrichtung 31 wird durch einen Schalter, hier einen selbstgesteuerten Schalter zum Beispiel in Form einer Diode 32 vorzugsweise mit niedriger Flussspannung, gebildet. Zum Beispiel kann die Diode 32 eine Schottky-Diode sein. Der Speicherkondensator kann je nach geforderter Spannungsfestigkeit und/oder Kapazität auch durch eine Parallelschaltung 30, 30' (siehe Beispiel 6) und/oder eine Reihenschaltung von Kondensatoren ersetzt werden.
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Die Anzahl der lichtemittierenden Elemente 15 bis 20 der ersten Lichtquelle 11 und die Anzahl der lichtemittierenden Elemente 21 bis 25 der zweiten Lichtquelle 12 kann gleich oder wie in 1 dargestellt auch unterschiedlich festgelegt sein. Im letzteren Fall ist die Anzahl der Lichtquellen 21 bis 25 der zweiten Lichtquelle 12, die mit dem Speicherkondensator 30 verbunden ist, geringer als die Anzahl von lichtemittierenden Elementen 15 bis 20 der ersten Lichtquelle 11. Um eine möglichst gleichmäßige oder sonst wie wunschgerechte Aufteilung des Speisestroms i auf beide Lichtquellen 11, 12 zu erreichen, so dass die Mittelwerte der entsprechenden Ströme i11, i12, in einem gewünschten Verhältnis von beispielsweise 1:1 zueinander stehen, können die unterschiedlichen Vorwärtsspannungen der beiden Lichtquellen 11, 12, die sich z. B. aus der unterschiedlichen Anzahl von lichtemittierenden Elementen ergeben können, durch eine ohmschen Widerstand 33 ausgeglichen werden. Dieser entspricht vorzugsweise der Spannungsdifferenz der Flussspannungen der beiden Lichtquellen 11, 12 geteilt durch den gewünschten Strom i12.
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Die insoweit beschriebene Beleuchtungseinrichtung 10 arbeitet wie folgt:
In 3 ist die Beleuchtungseinrichtung 10 nach 1 mit einem Speicherkondensator 30 vorausgesetzt, der relativ groß bemessen ist und zum Beispiel etwa 400 μF hat, wobei die Grundfrequenz des Speisestroms bei etwa 220 Hz liegt. Links sind zwei Pulse des Stroms i mit dazwischen liegender Pulspause 27 veranschaulicht. Die über der ersten Lichtquelle 11 abfallende Spannung US ist als ansteigender Ast der Kurve II veranschaulicht. Darunter gestrichelt ist die um den Spannungsabfall an dem Widerstand 33 verminderte Spannung an der zweiten Lichtquelle 12 veranschaulicht. Bedingt durch die Stromaufnahme des Speicherkondensators 30 steigt die Spannung US im Verlauf des Pulses 26 an. Es beginnt wegen der niedrigeren Flussspannung der zweiten Lichtquelle 12 diese schon bei einer relativ niedrigen Spannung zu leuchten (Kurve III). Mit weiterem Ladevorgang steigt die Spannung, wie die Kurve II verdeutlicht, bis auch die Elemente 15 bis 20 der ersten Lichtquelle 11 zu leuchten beginnen (Kurve IV).
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Mit Ende des Pulses 26 und Beginn der Pulspause 27 fällt der Speisestrom i weg. Damit verlischt die erste Lichtquelle 11 praktisch sofort (Kurve IV). Zugleich sperrt die Diode 32 und der Speicherkondensator 30 beginnt sich über die zweite Lichtquelle 12 zu entladen (Kurve IIa). Der hier vorhandene Zweig IIa der Kurve II symbolisiert die Spannung über dem Speicherkondensator 30. Wie ersichtlich kann somit die zweite Lichtquelle 12 aus dem Speicherkondensator 30 gespeist werden und während einer gewissen Zeit der Pulspause 27 noch leuchten, während die erste Lichtquelle 11 bereits dunkel ist. (Für die weiteren Darstellungen für höhere Dimmgrade und in den 4 und 5 wurde wegen des geringen Unterschieds auf eine gesonderte Darstellung der Kurven II und IIa verzichtet. Die dort eingetragene Sägezahn-Kurve ist qualitativ zu verstehen und symbolisiert sowohl die Spannung US an der Lichtquelle 11 als auch die Spannung an dem Kondensator 30 und somit der Lichtquelle 12.)
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Die beiden Lichtanteile der Lichtquellen 11 und 12 summieren sich bei dem in den 3 bis 5 links dargestellten Puls/Pause-Verhältnis zu Licht einer Farbtemperatur, wie sie bei ungedimmter Lampe gewünscht wird.
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In 3 (4 und 5) im mittleren und im rechten Teil sind zunehmende Dimmgrade veranschaulicht, bei denen das Puls/Pause-Verhältnis abnimmt, d. h. die Dauer der Pulspausen zu Lasten der Dauer der Pulse verlängert ist. Damit verringert sich die Zeit, in denen die erste Lichtquelle 11 aktiv ist, drastisch, während sich die Zeit, während derer die zweite Lichtquelle 12 noch leuchtet, sich ebenfalls, jedoch in geringerem Maße verkürzt. Insbesondere verändert sich das Verhältnis der Lichtanteile, wobei die Lichtquelle 11 zum Gesamtlicht immer weniger beiträgt. Mit anderen Worten, während die Reduktion des Stroms i11 bei Dimmung so stark ist, dass schon bei mittleren Dimmgraden i11 Null wird, nimmt i12 erst allmählich ab. Damit wechselt beim Dimmen die Lichtfarbe des Mischlichts der beiden Lichtquellen 11, 12 hin zu dem Licht allein der wärmeren Lichtquelle 12. In 2 entspricht dies einer Verschiebung des Farborts von P1 zu P2.
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4 veranschaulicht den gleichen Vorgang bei etwas kleinerem Speicherkondensator, der während des Pulses 26 weniger Strom für sich beansprucht. Auch hier sind beim zunehmenden Dimmen unterschiedliche Abnahmen der Ströme i11 und i12 und entsprechend unterschiedliche Helligkeitsabnahmen der beiden Lichtquellen 11, 12 zu vermerken. Während beide Lichtquellen ohne Dimmung etwa gleiche Beträge zum Gesamtlicht beitragen, führt das frühere Aufleuchten der Lichtquelle 12 und das spätere Abschalten derselben dazu, dass diese auch dann bei höheren Dimmgraden noch Licht liefert, wenn die erste Lichtquelle 11 schon nur noch wenig oder gar nicht mehr leuchtet.
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Nicht ganz so ausgeprägt sind die Verhältnisse bei 5, die eine Schaltung mit noch geringerem Kapazitätswert des Speicherkondensators 30 zeigt. Jedoch ist auch hier mit zunehmender Dimmung eine unterschiedliche Abnahme der Helligkeiten der beiden Lichtquellen 11, 12 zu verzeichnen. Wie ersichtlich kann durch entsprechende Dimensionierung des Speicherkondensators 30 die Änderung der Lichtfarbe bei Dimmung wie gewünscht beeinflusst werden.
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Das erfindungsgemäße Prinzip lässt sich auch an abgewandelten Schaltungen anwenden. Dazu veranschaulicht 6 eine Beleuchtungseinrichtung 10a, bei der die erste Lichtquelle 11 eine größere Anzahl lichtemittierender Bauelemente aufweist, die jeweils im Strang in Reihe geschaltet sind, wobei mehrere Stränge parallel angeordnet sind. Die in Reihe geschalteten lichtemittierender Bauelemente können zusätzlich parallel geschaltet sein, wie es durch gestrichelte Verbindungslinien angedeutet ist. Die Lichtquelle 12 kann prinzipiell wie nach 1 veranschaulicht ausgebildet sein. Abweichend davon kann jedoch auch die Anzahl der lichtemittierenden Elemente 21 bis 25 gleich der Anzahl der in Reihe geschalteten lichtemittierenden Elemente 15a bis 19a der ersten Lichtquelle 11 gewählt sein. Vorzugsweise haben die Stränge der Lichtquelle 11 jeweils die gleiche Anzahl von lichtemittierenden Elementen 15a bis 19a; 15b bis 19b sowie 15c bis 19c. Es ergeben sich somit, soweit die Vorwärtsspannungen der LEDs gleich sind, gleiche Flussspannungen an allen drei Strängen der Lichtquelle 11. Außerdem können die Flussspannungen der Lichtquellen 11, 12 gleich sein. In diesem Fall kann der Widerstand 33 entfallen oder den Wert Null haben. Die Entkopplungseinrichtung 31 kann, wie in 1 dargestellt, in der stromzuführenden oder wie in 6 dargestellt, in der stromabführenden Leitung angeordnet sein. Dies gilt für alle Ausführungsformen, auch für die zuvor beschriebenen. Der Speicherkondensator 30 ist wiederum der zweiten Lichtquelle 12 parallel geschaltet.
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Anstelle eines selbstgesteuerten Schalters, zum Beispiel in Gestalt einer Diode 32, kann die Entkopplungseinrichtung 31, wie es 7 veranschaulicht, auch einen fremdgesteuerten Schalter 34, zum Beispiel in Gestalt eines Schalttransistors, vorgesehen sein. Dieser kann von der Spannung U gesteuert sein, um den Speicherkondensator 30 während der Pulse 26 aufzuladen und während der Pulspausen 27 von der ersten Lichtquelle 11 zu trennen. Dazu kann der gesteuerte Schalter, d. h. zum Beispiel der Transistor 34 über ein Netzwerk 35 angesteuert werden, das die Spannung U über der ersten Lichtquelle 11 abgreift. Das Netzwerk 35 ist beispielsweise ein Hochpass, der so bemessen ist, dass der Transistor 34 maximal für die Zeit des Pulses 26 leitend ist, oder allenfalls geringfügig länger als dieser.
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Zusammengefasst betrifft die Erfindung die Dimmung einer Beleuchtungseinrichtung mit zwei oder mehreren Lichtquellen, von denen wenigsten eine eine andere Farbtemperatur (oder Farbe) aufweist, als die anderen Lichtquelle(n). Alle Lichtquellen
11,
12 werden und von einer Versorgungsquelle
14 mit einem gepulsten Speisestrom i versorgt, der Pulse
26 und Pulspausen
27 aufweist. Über eine Entkopplungseinrichtung
31 wird eine Speicherschaltung
29 während der Pulse
26 geladen. Während der Pulspausen
27 wird mindestens eine (
11) der mehreren Lichtquellen
11,
12 mittels der Entkopplungsschaltung
31 von der Speicherschaltung
29 getrennt und nicht aus dieser mit Strom versorgt, während mindestens eine andere der Lichtquellen in der Pulspause
27 wenigstens zeitweilig aus der Speicherschaltung
29 weiter mit Strom versorgt wird. Bezugszeichen:
| 10, 10a, 10b | Beleuchtungseinrichtung |
| 11 | erste Lichtquelle |
| 12 | zweite Lichtquelle |
| 13 | Schnittstelle |
| 14 | Versorgungsquelle |
| 15–25 | lichtemittierenden Bauelemente (Leuchtdioden) |
| i | Speisestrom |
| i11 | Strom durch die erste Lichtquelle 11 |
| i12 | Strom durch die zweite Lichtquelle 12 |
| 26 | Puls des Speisestroms i |
| 27 | Pulspause des Speisestroms |
| I, II, III, IV | Kurven |
| 28 | Netzeingang |
| 29 | Speichereinrichtung |
| 30, 30' | Speicherkondensator |
| 31 | Entkopplungseinrichtung |
| 32 | Diode |
| 33 | Widerstand |
| 34 | Transistor |
| 35 | Netzwerk (Hochpass-Filterschaltung) |
