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HINTERGRUND
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Steuerung einer Festkörperleuchte, wenn mit einem Phasenabschnittsdimmer gekoppelt.
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Festkörperleuchten, wie Licht-emittierende-Diode(LED)-basierte Leuchten, sind alltäglich geworden. Wie hier verwendet, kann eine „Leuchte” auch als eine „Lampe” bezeichnet werden. Wie in 1 gezeigt, kann in einem Festkörperbeleuchtungssystem eine Festkörperleuchte (SSL – solid state lamp) 100 mit einer Wechselstrom- bzw. AC-Stromnetzversorgung 102 über einen Phasenanschnitt- bzw. Phasenabschnitt-Dimmerschalter 104 verbunden sein.
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Phasenschnitt-Dimmerschalter weisen ein Phasenschnittschaltelement auf, das arbeitet, um das AC-Stromnetz bei einem gegebenen Phasenwinkel jedes AC-Halbzyklus von der Leuchte zu trennen. Der Betrag eines Phasenschnitts (Teil der AC-Halbwelle, der entfernt wird) kann basierend auf einer Dimmen-Einstellung angepasst werden, die von einem Endbenutzer ausgewählt wird.
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Es gibt zwei Typen von Phasenschnitt-Dimmerschaltern, die typischerweise verwendet werden, Anschnitt (leading edge) und Abschnitt (trailing edge). In einem Phasenanschnitt-Dimmerschalter beginnt der Phasenschnitt bei oder kurz nach einem Nulldurchgangspunkt des AC-Stromnetzsignals und wird beibehalten, bis das AC-Stromnetzsignal seinen gesetzten Phasenwinkel erreicht. In einem Phasenabschnitt-Dimmerschalter wird das AC-Stromnetzsignal bei dem gesetzten Phasenwinkel und bis zu dem nächsten Nulldurchgang des AC-Stromnetzsignals von der Leuchte getrennt.
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Ein gängiges Phasenschnitt-Schaltelement ist eine bidirektionale Thyristortriode, häufiger als Triac bezeichnet. Dies ist eine Schaltvorrichtung, die Strom in jede Richtung leiten kann, wenn sie ausgelöst wird. Sobald jedoch ein Triac eingeschaltet wurde und eingeschwungen ist, erfordert er einen Mindesthaltestrom, um seinen Zustand zu halten. Dies bedeutet, dass die Leuchte eine Minimumlast beibehalten muss, um eine korrekte Operation des Triacs sicherzustellen. Wenn die Minimumstromschwelle nicht erreicht wird, wird die Triac-Vorrichtung zurückgesetzt und geht vorzeitig in den ausgeschalteten Zustand, was zu merklichem Lichtflimmern oder einem Gesamtausfall führt.
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Jedoch ist in dem Fall von LED-basierten Leuchten ein Beibehalten einer Minimumlast schwierig, während der Triac in dem leitenden Zustand ist, hauptsächlich aufgrund der viel größeren Betriebseffizienz von LED-basierten Leuchten.
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Weiter variiert der Mindesthaltestrom stark zwischen Triac-Vorrichtungen. Dies macht die Gestaltung von LED-basierten Leuchten weiter kompliziert, da die Variation das Risiko erhöht, dass die Leuchten mit bestimmten Dimmern nicht kompatibel sind.
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Um sicherzustellen, dass die Triac-Vorrichtung in dem eingeschalteten Zustand bleibt, wie durch die Dimmen-Einstellung definiert, enthalten existierende LED-basierte Leuchten, was gemeinhin als eine Ableitwiderstandsschaltung (Bleeder) bezeichnet wird.
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Die Ableitwiderstandsschaltung trägt zu der Gesamtlast bei, die die Leuchte von dem AC-Stromnetz aufnimmt, was den erforderlichen Strom vorsieht, um die Triac-Vorrichtung in dem eingeschalteten Zustand bei den gewünschten Perioden zu halten.
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US 2011/0266968 A1 zeigt eine Leuchtdiodentreibervorrichtung. In der
US 2014/0239840 A1 wird eine Leuchtdiodensteuereinheit offenbart.
WO 2013/114242 A1 zeigt eine Treibervorrichtung für eine Leuchtdiodeneinheit.
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2 zeigt ein Beispiel einer LED-basierten Leuchte nach dem Stand der Technik, die eine DC- bzw. Gleichspannungsquelle, eine Leistungsstufe, eine Ausgangsstufe und einen Ableitwiderstand aufweist. Die Topologie von 2 wird gemeinhin als eine nicht-isolierte Buck-Boost-Schaltung bezeichnet. Eine Eingangsstufe empfängt und gleichrichtet eine ankommende Wechselspannung, in diesem Fall eine Diodenbrücke DB1 und einen Bulk-Kondensator C1 aufweisend, um eine ungeregelte DC-Spannungsquelle vorzusehen. Ein Induktor L1, ein Leistungsschalter S1 und eine Steuervorrichtung U1 bilden eine Leistungsstufe (auch Schaltwandler oder Leistungswandler genannt). Der Leistungsschalter S1 kann ein Transistor sein. Wenn die Leistungsstufe aktiviert ist, schaltet der Leistungsschalter S1 schnell ein und aus. Eine Ausgangsregelung wird durch die Steuervorrichtung U1 durchgeführt, die die EIN- und AUS-Zyklen des Leistungsschalters S1 steuert. Eine Ausgangsstufe weist eine Gleichrichterdiode D1 und einen Ausgangskondensator C2 auf. Ein Lichtemitter LED 1 ist mit dem geregelten Ausgang gekoppelt. Der Lichtemitter kann eine LED oder eine Anordnung von LEDs aufweisen (zur Klarheit der Darstellung wird eine einzelne LED gezeigt).
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Ein Ballastwiderstandselement R1, ein Schalter S3 und eine Steuervorrichtung U2 bilden ein Beispiel einer Ableitwiderstandsschaltung. Wenn bestimmt wird, dass ein Ableitwiderstand-Strom erforderlich ist, um den ordnungsgemäßen Betrieb aufrechtzuerhalten, setzt U2 S3 in den EIN-Zustand, wodurch ein Laststrom über den Bulk-Kondensator durch R1 erzeugt wird. Obwohl dies einen ordnungsgemäßen Betrieb des Dimmer-Schalters beibehält, ist es rein dissipativ und reduziert die Betriebseffizienz der Leuchte.
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3 zeigt typische Betriebswellenformen der LED-basierten Leuchte gemäß dem Stand der Technik, die in 2 gezeigt wird, gekoppelt mit einem Phasenanschnitt-Dimmerschalter. 3a stellt eine Spannung in Abhängigkeit von der Zeit dar und zeigt die AC-Stromnetzspannungswellenform (gestrichelte Linie) überlagert auf der Phasenschnitt-AC-Eingangswellenform (durchgezogene Linie).
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3b zeigt die EIN- und AUS-Zyklen des Leistungsschalters S1 über die Zeit, wie durch die Steuervorrichtung U1 gesteuert, um eine Ausgangsregelung aufrechtzuhalten. Die Steuervorrichtung U1 initiiert die EIN- und AUS-Zyklen, nachdem der Triac des Dimmerschalters zu leiten beginnt. Sobald die richtige Menge an Energie an die Last (das heißt, die Leuchte) geliefert ist, beendet die Steuervorrichtung U1 die Energieübertragung an die Last durch Suspendieren der EIN- und AUS-Zyklen von S1. Dies wird durch die Regelungsschwelle 300 dargestellt, die angepasst werden kann, um eine Ausgangsregelung aufrechtzuhalten.
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Wenn die EIN- und AUS-Zyklen von S1 suspendiert sind, ist die Last, die die LED-basierte Leuchte auf die AC-Eingangsspannung platziert, minimal, was erfordert, dass der Ableitwiderstand aus den oben diskutierten Gründen aktiviert wird. Wie in 3c gezeigt, aktiviert die Steuervorrichtung U2 die Ableitwiderstandsschaltung durch Setzen von S2 in den EIN-Zustand, wenn die Schaltzyklen von S1 deaktiviert sind. Die Schaltzyklen von S1 finden statt, wenn die in dem Bulk-Kondensator C1 gespeicherte Energie maximal ist.
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4 zeigt typische Betriebswellenformen der LED-basierten Leuchte gemäß dem Stand der Technik, die in 2 gezeigt wird, gekoppelt mit einem Phasenabschnitt-Dimmerschalter. 4a stellt eine Spannung in Abhängigkeit von der Zeit dar und zeigt die AC-Stromnetzspannungswellenform (gestrichelte Linie) überlagert auf der Phasenschnitt-AC-Eingangswellenform (durchgezogene Linie).
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4b zeigt die EIN- und AUS-Zyklen von S1 über die Zeit, wie durch die Steuervorrichtung U1 gesteuert, um eine Ausgangsregelung aufrechtzuhalten. Die Steuervorrichtung U1 initiiert die EIN- und AUS-Zyklen, nachdem der Triac des Dimmerschalters zu leiten beginnt, was in dem Fall eines Phasenabschnitt-Dimmerschalters an dem Nulldurchgang der AC-Stromnetzwellenform ist. Sobald die richtige Menge an Energie an die Last geliefert ist, beendet die Steuervorrichtung U1 die Energieübertragung an die Last durch Suspendieren der EIN- und AUS-Zyklen von S1. Dies wird durch die Regelungsschwelle 400 dargestellt, die angepasst werden kann, um eine Ausgangsregelung aufrechtzuhalten.
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Wenn die EIN- und AUS-Zyklen von S1 suspendiert sind, ist die Last, die die LED-basierte Leuchte auf die AC-Eingangsspannung platziert, minimal, was erfordert, dass der Ableitwiderstand aus den oben diskutierten Gründen aktiviert wird. Wie in 4c gezeigt, aktiviert die Steuervorrichtung U2 die Ableitwiderstandsschaltung durch Setzen von S2 in den EIN-Zustand, wenn die Schaltzyklen von S1 deaktiviert sind.
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Im Gegensatz zu dem Fall des Phasenanschnitt-Dimmers wird der Ableitwiderstand aktiviert, wenn die Menge an Energie in dem Bulk-Kondensator an ihrem Maximum ist. Da die von der Ableitwiderstandsschaltung abgegebene Energie rein dissipativ ist, wird die Betriebseffizienz der Leuchte erheblich reduziert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
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Gemäß einem ersten Aspekt der Offenbarung ist eine Leuchte zur Verbindung mit einer AC-Stromnetzversorgung über einen Phasenabschnitt-Dimmerschalter vorgesehen und aufweisend:
eine Eingangsstufe;
eine Ausgangsstufe, die eine Festkörperleuchtquelle umfasst;
eine Leistungsstufe, die einen Leistungsschalter zum selektiven Koppeln der Leistungsstufe mit der Ausgangsstufe umfasst;
eine Ableitwiderstandsschaltung, die eine Last und einen Ableitwiderstandsschalter umfasst, zum selektiven Koppeln einer Last mit der Eingangsstufe; und
eine Steuervorrichtung, die ausgebildet ist zum:
Aktivieren von Ein- und Aus-Schaltzyklen des Leistungsschalters während einer Periode, die an einem Punkt eines AC-Stromnetzversorgungszyklus beginnt, wie durch eine Regelungsschwelle bestimmt, und endet, wenn der Phasenschnitt-Dimmerschalter das AC-Stromnetz von der Leuchte trennt, wobei
die Regelungsschwelle durch Rückkopplung von einem oder mehreren vorhergehenden AC-Halbzyklen bestimmt wird.
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Optional ist die Steuervorrichtung weiter ausgebildet zum Aktivieren des Ableitwiderstandsschalters zum Koppeln der Last mit der Eingangsstufe, wenn Ein- und Aus-Schaltzyklen des Leistungsschalters deaktiviert sind.
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Optional weist die Eingangsstufe eine Diodenbrücke und einen Bulk-Kondensator auf zum Vorsehen einer ungeregelten Gleichspannungsquelle.
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Optional ist die Regelungsschwelle durch die Steuervorrichtung anpassbar.
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Optional wird das Ende der Periode dadurch ausgelöst, dass die AC-Stromnetz-Versorgungsspannung eine Stoppschwelle kreuzt.
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Optional weist die Steuervorrichtung eine erste Steuervorrichtung gekoppelt mit dem Leistungsschalter und eine zweite Steuervorrichtung gekoppelt mit dem Ableitwiderstandsschalter auf.
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Optional weist die Festkörperleuchtquelle eine oder mehrere lichtemittierende Diode(n) auf.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Offenbarung ist ein Beleuchtungssystem vorgesehen, das einen Phasenabschnitt-Dimmer und eine Leuchte aufweist, zur Verbindung mit einer AC-Stromnetzversorgung über einen Phasenabschnitt-Dimmerschalter; wobei die Leuchte aufweist:
eine Eingangsstufe;
eine Ausgangsstufe, die eine Festkörperleuchtquelle umfasst;
eine Leistungsstufe, die einen Leistungsschalter zum selektiven Koppeln der Leistungsstufe mit der Ausgangsstufe umfasst;
eine Ableitwiderstandsschaltung, die eine Last und einen Ableitwiderstandsschalter umfasst, zum selektiven Koppeln einer Last mit der Eingangsstufe; und
eine Steuervorrichtung, die ausgebildet ist zum:
Aktivieren von Ein- und Aus-Schaltzyklen des Leistungsschalters während einer Periode, die an einem Punkt eines AC-Stromnetzversorgungszyklus beginnt, wie durch eine Regelungsschwelle bestimmt, und endet, wenn der Phasenschnitt-Dimmerschalter das AC-Stromnetz von der Leuchte trennt, wobei
die Regelungsschwelle durch Rückkopplung von einem oder mehreren vorhergehenden AC-Halbzyklen bestimmt wird.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Offenbarung ist ein Verfahren vorgesehen zum Steuern einer Leuchte, die aufweist eine Eingangsstufe; eine Ausgangsstufe, die eine Festkörperleuchtquelle umfasst; eine Leistungsstufe, die einen Leistungsschalter zum selektiven Koppeln der Leistungsstufe mit der Ausgangsstufe umfasst; eine Ableitwiderstandsschaltung, die eine Last und einen Ableitwiderstandsschalter umfasst, zum selektiven Koppeln einer Last mit der Eingangsstufe; wobei das Verfahren aufweist:
Aktivieren von Ein- und Aus-Schaltzyklen des Leistungsschalters während einer Periode, die an einem Punkt eines AC-Stromnetzversorgungszyklus beginnt, wie durch eine Regelungsschwelle bestimmt, und endet, wenn der Phasenschnitt-Dimmerschalter das AC-Stromnetz von der Leuchte trennt; und
Bestimmen der Regelungsschwelle basierend auf einer Rückkopplung von einem oder mehreren vorhergehenden AC-Halbzyklen.
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Optional weist das Verfahren weiter auf ein Aktivieren des Ableitwiderstandsschalters zum Koppeln der Last mit der Eingangsstufe, wenn Ein- und Aus-Schaltzyklen des Leistungsschalters deaktiviert sind.
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Optional weist die Eingangsstufe eine Diodenbrücke und einen Bulk-Kondensator auf und sieht eine ungeregelte DC-Quelle für die Ableitwiderstandsschaltung und/oder die Ausgangsstufe vor.
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Optional passt eine Steuervorrichtung die Regelungsschwelle an.
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Optional wird das Ende der Periode dadurch ausgelöst, dass die AC-Stromnetz-Versorgungsspannung eine Stoppschwelle kreuzt.
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Optional weist die Steuervorrichtung eine erste Steuervorrichtung gekoppelt mit dem Leistungsschalter und eine zweite Steuervorrichtung gekoppelt mit dem Ableitwiderstandsschalter auf.
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Optional weist die Festkörperleuchtquelle eine oder mehrere lichtemittierende Diode(n) auf.
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Gemäß einem vierten Aspekt der Offenbarung ist eine integrierte Schaltung vorgesehen, die aufweist:
eine Eingangsstufe;
eine Ausgangsstufe, die geeignet ist zum Koppeln mit einer Festkörperleuchtquelle;
eine Leistungsstufe, die einen Leistungsschalter zum selektiven Koppeln der Leistungsstufe mit der Ausgangsstufe umfasst;
eine Ableitwiderstandsschaltung, die eine Last und einen Ableitwiderstandsschalter umfasst, zum selektiven Koppeln einer Last mit der Eingangsstufe; und
eine Steuervorrichtung, die ausgebildet ist zum:
Aktivieren von Ein- und Aus-Schaltzyklen des Leistungsschalters während einer Periode, die an einem Punkt eines AC-Stromnetzversorgungszyklus beginnt, wie durch eine Regelungsschwelle bestimmt, und endet, wenn der Phasenschnitt-Dimmerschalter das AC-Stromnetz von der Leuchte trennt, wobei
die Regelungsschwelle durch Rückkopplung von einem oder mehreren vorhergehenden AC-Halbzyklen bestimmt wird.
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Die integrierte Schaltung kann als ein Treiber für eine Festkörperleuchte vorgesehen sein zum Verbinden mit einer AC-Stromnetzversorgung über einen Phasenabschnitt-Dimmerschalter. Die Merkmale der Leuchte, des Beleuchtungssystems und des oben beschriebenen Verfahrens können auch Merkmale der integrierten Schaltung sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Offenbarung wird im Folgenden auf beispielhafte Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 ein Festkörperbeleuchtungssystem mit einem Phasenschnitt-Dimmerschalter und einer Leuchte gemäß Stand der Technik zeigt, das gemäß vorliegender Erfindung einen bekannten Phasenabschnitt-Dimmerschalter und eine erfindungsgemäße Leuchte aufweist;
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2 ein schematisches Diagramm ist, das ausgewählte Aspekte einer bekannten LED-basierten Leuchte darstellt;
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3 typische Betriebswellenformen der bekannten LED-basierten Leuchte von 2 zeigt, wenn mit einem Phasenanschnitt-Dimmerschalter gekoppelt;
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4 typische Betriebswellenformen der bekannten LED-basierten Leuchte von 2 zeigt, wenn mit einem Phasenabschnitt-Dimmerschalter gekoppelt;
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5 Betriebswellenformen einer LED-basierten Leuchte zeigt und typische, in 5b dargestellte bekannte Betriebswellenformen mit Betriebswellenformen in Übereinstimmung mit in 5c dargestellten der vorliegenden Offenbarung vergleicht; und
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6 weitere Details von Betriebswellenformen einer Leuchte gemäß der vorliegenden Offenbarung und wie in 5c gezeigt zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Offenbarung sieht eine intelligente Steuerung einer Leuchte vor, wenn mit einem Phasenabschnitt-Dimmer gekoppelt, um eine Verlustleistung einer Ableitwiderstandsschaltung zu reduzieren.
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5 zeigt den Betrieb einer Leuchte gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung, wobei die Ein- und Aus-Zyklen des Leistungsschalters während einer Periode aktiviert sind, wenn die Energie in dem Bulk-Kondensator an ihrem höchsten Pegel ist. Dies führt zu einer größeren Betriebseffizienz im Vergleich zu normalen Schaltschemen für Phasenabschnitt-Dimmer.
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5a zeigt eine Darstellung einer AC-Eingangswellenform über die Zeit von einem typischen Phasenabschnitt-Dimmerschalter. 5b zeigt ein existierendes Steuerungsbeispiel (ähnlich zu dem von 4b), wobei die Schaltzyklen des Boost- bzw. Aufwärts-Wandlers an oder kurz nach dem Nulldurchgang des AC-Stromnetzsignals beginnen. Eine Ausgangsregelung kann durch Anpassen erreicht werden, wann die Schaltzyklen beendet werden, wie durch die Regelungsschwelle 400 gezeigt.
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5c zeigt ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung. Hier bestimmt eine Regelungsschwelle 500 den Beginn der Schaltzyklen in jedem Halbzyklus des AC-Eingangs, im Gegensatz zu der Technik von 5b, wo die Regelungsschwelle bestimmt, wann die Schaltzyklen beendet werden.
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Somit wird eine Ausgangsregelung aufrechterhalten und eine durch die Ableitwiderstandsschaltung abgeführte Leistung wird minimiert.
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Die Schaltzyklen des Leistungsschalters S1 werden beendet, wenn der Dimmer das AC-Stromnetz von der Vorrichtung trennt. Da die Spannung durch den Phasenabschnitt-Dimmer gleichmäßig bzw. glatt reduziert wird anstatt abrupt abgebrochen, können die Schaltzyklen des Leistungsschalters vorteilhafterweise beendet werden, sobald die Bulk-Spannung über C1 auf oder unter eine voreingestellte Schwelle fällt, die zum Beispiel bei ungefähr der Hälfte der Spitzen-AC-Stromnetzspannung gewählt sein kann.
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Erfindungsgemäß kann die Einstellung der Regelungsschwelle 500 eines Halbzyklus durch die Rückkopplungssignale bestimmt werden, die während eines vorhergehenden Halbzyklus empfangenen werden.
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6 zeigt weitere Details von Betriebswellenformen einer Leuchte gemäß der vorliegenden Offenbarung und wie in 5c gezeigt. 6a zeigt die AC-Stromnetzwellenform (gestrichelte Linie) über die Zeit überlagert auf der Phasenschnitt-AC-Eingangswellenform (durchgezogene Linie). 6b zeigt die EIN- und AUS-Zyklen des Leistungsstufenschalters S1, wie durch die Steuervorrichtung U1 gesteuert. Man erkennt, dass die EIN- und AUS-Zyklen des Leistungsstufenschalters S1 zu einem Zeitpunkt beginnen, der in 5c mit Regelungsschwelle bezeichnet ist. Die EIN- und AUS-Zyklen enden an dem Schaltzyklus-Stopp-Punkt für die jeweilige Halbwelle. Man beachte, dass die EIN- und AUS-Zyklen des Leistungsstufenschalters S1 nicht am Anfang einer Halbwelle liegen, wie in 5b für den Stand der Technik gezeigt, sondern am Ende des aktiven Abschnitts der Halbwelle (bevor diese abgeschnitten wird), dort wo typischerweise die Netzspannung am größten ist. Im Maximum der AC-Eingangswellenform ist auch die Energie im Bulk-Kondensator am größten. Die Energie zum Betreiben der (LED) Festkörerleuchte wird dem Netz von der Leistungsstufe dann entnommen, wenn die Eingangsspannung am größten ist.
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Der Zeitpunkt, zu dem die EIN- und AUS-Zyklen des Leistungsstufenschalters S1 für einen AC-Halbzyklus beginnen, d. h. die Regelungsschwelle, wird von der Steuervorrichtung anhand von Information (z. B. anhand von Rückkoppelungssignalen) bestimmt, die von einem vorherigen AC-Halbzyklus stammt. Die Steuervorrichtung kann dazu bestimmen, wann die AC-Eingangswellenform des vorherigen AC-Halbzyklus vom Phasenabschnitts-Dimmer abgeschnitten wurde. Alternativ können auch mehrere vorherige AC-Halbzyklen berücksichtigt werden. Die Steuervorrichtung kann dann bestimmen, wann (d. h. zu welchem Zeitpunkt) die EIN- und AUS-Zyklen für den aktuellen AC-Halbzyklus aktiviert werden sollen. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung bestimmen, wie viel Energie für den aktuellen AC-Halbzyklus in die Festkörperleuchte übertragen werden soll. Entsprechend werden dann die Länge des Aktivierungsintervals für den Leistungsschalters S1 bzw. die Zeitpunkte zum Aktivieren und Deaktivieren der EIN- und AUS-Zyklen gewählt. Beispielsweise wird anhand der bestimmten Länge des Aktivierungsintervals und des Schaltzyklus-Stopp-Punkts für die vorherige Halbwelle festgelegt, zu welchem Zeitpunkt die die EIN- und AUS-Zyklen für den aktuellen AC-Halbzyklus aktiviert werden sollen, d. h. die Regelungsschwelle wird bestimmt.
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Diese Rückkopplung von der vorhergehenden Halbwelle auf die aktuelle Halbwelle basiert auf der Annahme, dass die Zeitpunkte, zu denen die AC-Versorgungsspannung vom Phasenabschnitt-Dimmer abgeschnitten wird, sich nicht dramatisch von einer Halbwelle zur nächsten ändern (relativ im Verhältnis innerhalb einer Halbwelle betrachtet). Bei dieser Regelung wird die (relative) Lage der Regelungsschwelle der vorherigen Halbwelle auf die aktuelle Halbwelle angewendet. Mit anderen Worten hat die Regelung eine Halbwelle Verzögerung.
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Während des aktiven Betriebs des Leistungsschalters S1 wird die Bulk-Spannung V_bulk über den Bulk-Kondensator überwacht und die Ein- und Aus-Zyklen des Leistungsschalters S1 werden deaktiviert, sobald die Spannung V_bulk auf oder unter eine Schaltzyklus-Stopp-Schwelle 600 fällt. So kann der Schaltzyklus-Stopp-Punkt bestimmt werden.
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Weiter kann unter Verwendung von Rückkopplungssignalen während des aktuellen AC-Halbzyklus die Steuervorrichtung U1 bestimmen, ob mehr oder weniger Energie an den Ausgang in dem folgenden AC-Halbzyklus vorzusehen ist, um eine Ausgangsregelung aufrechtzuhalten. Wenn weniger Energie erforderlich ist, wird die Regelungsschwelle reduziert, was den Beginn der Schaltzyklen des Leistungsschalters S1 für den nächsten AC-Halbzyklus verzögert. Wenn mehr Energie erforderlich ist, um eine Ausgangsregelung aufrechtzuhalten, beginnen die Schaltzyklen des Leistungsschalters S1 in dem nächsten AC-Halbzyklus früher. Die Rückkopplung für einen gegebenen AC-Halbzyklus kann von einem vorherigen AC-Halbzyklus oder einer Vielzahl von vorherigen AC-Halbzyklen vorgesehen werden, in diesem Fall kann die Rückkopplung auf Trends oder statistischen Maßnahmen basieren, wie einem gleitenden Durchschnitt von Werten aus der Vielzahl von Halbzyklen.
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Es sei angemerkt, dass Leistungsschalter und Ableitwiderstandsschaltung komplementär betrieben werden, d. h. die Ableitwiderstandsschaltung ist dann aktiv, wenn der Leistungsschalter nicht betrieben wird und umgekehrt. Da der Leistungsschalter während der Zeitbereiche betrieben wird, während denen die von der AC-Versorgungsspannung gelieferte Energie maximal ist, und zu diesen die Ableitwiderstandsschaltung deaktiviert ist, kann die von der Ableitwiderstandsschaltung verbrauchte Energie verringert werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird die Ableitwiderstandsschaltung also dann betrieben, wenn die AC-Versorgungsspannung gering ist.
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Mit anderen Worten, gemäß der vorgeschlagenen Erfindung ist die Ableitwiderstandsschaltung während der Perioden nicht aktiviert, während der die Energie in dem Bulk-Kondensator auf ihrem maximalen Pegel ist (da in diesen Perioden der Leistungsschalter betrieben wird), so dass die Menge von Verlust reduziert ist im Vergleich mit der normalen Steuerung eines Phasenabschnitt-Dimmerschalters.
