DE102016101306B4 - Beleuchtungsmodulsystem sowie daraus aufgebaute Leuchte - Google Patents

Abstract

Beleuchtungsmodulsystem mit zumindest zwei unterschiedlich arbeitenden Betriebsmodulen (B₁, B₂), wobei jedes Betriebsmodul (B₁, B₂) zum Ansteuern eines unterschiedlich ausgelegten Leuchtmittelmoduls (L₁, L₂, L₃) dient, und mit zumindest zwei unterschiedlich anzusteuernden, mit Gleichstrom zu betreibenden Leuchtmittelmodulen (L₁, L₂, L₃), welche unterschiedlich arbeitenden Betriebsmodule (B₁, B₂) mit mechanisch gleichen, jedoch elektrisch unterschiedlich gepolten Steckverbindern (S₁, S₂) zum Anschließen eines damit anzusteuernden Leuchtmittelmoduls (L₁, L₂, L₃) ausgestattet sind und welche Leuchtmittelmodule (L₁, L₂, L₃) mit mit den Steckverbindern (S₁, S₂) der Betriebsmodule (B₁, B₂) mechanisch in Eingriff stellbaren, komplementären Steckverbindern (S_E) ausgerüstet sind, wobei die Polung der elektrischen Kontakte des eingangsseitigen Steckverbinders (S_E) jedes Leuchtmittelmoduls (L₁, L₂, L₃) zum Anschließen desselben an ein Betriebsmodul (B₁, B₂) entsprechend der Polung desjenigen Betriebsmoduls (B₁, B₂) vorgesehen ist, mit dem dieses Leuchtmittelmodul (L₁, L₂, L₃) anzusteuern ist, und wobei jedes Leuchtmittelmodul (L₁, L₂, L₃) mit einer Schutzschaltung (1, 1.1, 2, 2.1) zum Verhindern einer Beschädigung oder Zerstörung desselben bei einem falschpoligen Anschluss ausgerüstet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungsmodulsystem sowie eine aus einzelnen Modulen des Beleuchtungsmodulsystems aufgebaute Leuchte.
• Leuchten, die mit energiesparenden Leuchtmitteln ausgestattet sind, benötigen für den Betrieb des Leuchtmittels ein Betriebsmodul, welches auch als Vorschaltgerät angesprochen werden kann. Das Betriebsmodul ist netzspannungsgespeist und versorgt das Leuchtmittel mit der für den Betrieb notwendigen Energie. Auch die Ansteuerung des Leuchtmittels erfolgt über das Betriebsmodul, so etwa ein Dimmen. In aller Regel verfügt ein solches Betriebsmodul zudem über eine Bus-Schnittstelle, damit dieses an einen Installationsbus angeschlossen werden kann. Wird ein Betriebsmodul über einen Installationsbus betrieben, kann dieses mit dem jeweils verwendeten Protokoll, beispielsweise gemäß der DALI-Norm angesteuert werden. In zunehmendem Maße werden LEDs als energiesparende Leuchtmittel eingesetzt. Von dem Betriebsmodul werden diese mit Gleichstrom gespeist. Da typischerweise als Lichtquellen mehrere LEDs in einem solchen Leuchtmittel eingesetzt werden, wird im Rahmen dieser Ausführung das Leuchtmittel als Leuchtmittelmodul angesprochen. Zum Anschließen des Leuchtmittelmoduls an das Betriebsmodul verfügt das Betriebsmodul über einen Modul-Steckverbinder und das Leuchtmittelmodul über einen komplementären Gegensteckverbinder.
• DE 10 2011 002 587 A1 offenbart eine LED-Leuchtröhre, die als Austauschröhre für eine herkömmliche Leuchtstoffröhre eingesetzt werden kann. Es wird hervorgehoben, dass für eine sichere und langfristige Nutzung der Röhre die einzelnen LEDs mindestens zu acht in Reihe geschaltet werden sollen, um beim Durchbrennen einer LED den Spannungsabfall an den verbleibenden LEDs prozentual möglichst gering zu halten. Ferner wird in Bezug auf das Problem der Verpolung beim Einbau in eine herkömmliche Leuchtstoffröhrenfassung, bestehend aus zwei mechanisch unkodierten Pins, ein Gleichrichter in die LED-Leuchtröhre zwischen der Kontaktierungsstelle und den LEDs geschaltet, um hierdurch zu gewährleisten, dass unabhängig von der elektrischen Kontaktierung die Leuchtröhre leuchtet. Ein Einsatz unterschiedlicher Leuchtmittelmodule ist beim Gegenstand dieses Standes der Technik nicht vorgesehen.
• DE 20 2014 100 627 U1 offenbart eine Aquariumleuchte mit einem fest an eine Stromversorgung angeschlossenen Leuchtmittelmodul. Eine Steckkontaktierung zwischen dem Leuchtenmodul und der Stromquelle ist bei dieser Leuchte nicht vorgesehen.
• Um unterschiedlichen Anforderungen zu genügen, werden unterschiedlich arbeitende Betriebsgeräte eingesetzt, insbesondere dann, wenn die Leuchtmittelmodule mehrkanalig ausgelegt sind. Ein solches Leuchtmittelmodul kann als so genanntes Tunable White-Modul ausgelegt sein. Das Leuchtmittelmodul ist dann zweikanalig ausgelegt und verfügt in seinen beiden Kanälen über LEDs unterschiedlicher Farbtemperatur. Durch entsprechende Ansteuerung der LEDs des einen Kanals und derjenigen des anderen Kanals kann die gewünschte Farbtemperatur, mit der das Leuchtmittelmodul leuchten soll, durch Mischen eines Farbanteils des einen Kanals mit demjenigen des zweiten Kanals eingestellt werden. Zur Ansteuerung der beiden Kanäle eines solchen Leuchtmittelmoduls kann ein Betriebsmodul vorgesehen sein, welches jeweils einen Treiber für jeden Kanal aufweist. Diese Treiber sind unabhängig voneinander ansteuerbar. Gemäß einer anderen Ausgestaltung werden zweikanalige Leuchtmittelmodule mit einem nach einem Standard arbeitenden gemeinsamen Betriebsmodul angesteuert. Dieses kann etwa mit der DALI-Norm IEC 62386-209: 2011-06 (Teil 209: Farb-/Farbtemperaturansteuerung (Gerätetyp 8)) vorgenommen werden. Während bei der ersten Variante mit einem Einsatz von zwei unabhängigen Treibern die beiden Kanäle unabhängig voneinander und die Leuchte bei maximaler Leistung in jedem Kanal mit 100% angesteuert werden kann, erfolgt eine Ansteuerung der einzelnen Kanäle bei einem Betriebsmodul, welches nach der vorgenannten Spezifikation arbeitet, in Abhängigkeit von der Ansteuerung des jeweils anderen Kanals, wodurch der maximale Lichtstrom, der durch die Summe der beiden Kanäle abgegeben wird, begrenzt wird.
• Um zu vermeiden, dass ein auf den Betrieb mit einem bestimmten Betriebsmodul ausgelegtes Leuchtmittelmodul versehentlich nicht an ein anderes Betriebsmodul angeschlossen wird, sind die unterschiedlichen Betriebsmodule mit mechanisch unterschiedlich konzipierten Steckverbindern zum Anschließen eines Leuchtenmoduls ausgerüstet. Schließlich kann es bei einem Falschanschluss vorkommen, dass das Leuchtmittel beschädigt oder sogar zerstört wird. Dieses kann mit einer übermäßigen Erwärmung einhergehen, so dass durch einen unbemerkten Falschanschluss eine Gefahr für Leib und Leben nicht ausgeschlossen werden kann. Das Ausrüsten der Betriebsgeräte und dementsprechend der daran anzuschließenden Leuchtmittelmodule mit unterschiedlichen Steckverbindern jedoch wird als aufwändig angesehen, da dies nicht nur in der Verschaltung der Module zu berücksichtigen ist, sondern auch da ein und dieselben Leuchtmittelmodule mit unterschiedlichen Steckverbindern ausgerüstet werden müssen.
• Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Beleuchtungsmodulsystem sowie eine aus einzelnen Modulen dieses Beleuchtungsmodulsystems zusammengesetzte Leuchte vorzuschlagen, bei der vorbeschriebene Nachteil vermieden ist, wobei jedoch zugleich sichergestellt ist, dass ein Betrieb eines Leuchtmittelmoduls, wenn nicht an das bestimmungsgemäße Betriebsmodul angeschlossen und von diesem angesteuert, keine gefährlichen Betriebszustände eintreten.
• Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Beleuchtungsmodulsystem mit zumindest zwei unterschiedlich arbeitenden Betriebsmodulen, wobei jedes Betriebsmodul zum Ansteuern eines unterschiedlich ausgelegten Leuchtmittelmoduls dient, und mit zumindest zwei unterschiedlich anzusteuernden, mit Gleichstrom zu betreibenden Leuchtmittelmodulen, welche unterschiedlich arbeitenden Betriebsmodule mit mechanisch gleichen, jedoch elektrisch unterschiedlich gepolten Steckverbindern zum Anschließen eines damit anzusteuernden Leuchtmittelmoduls ausgestattet sind und welche Leuchtmittelmodule mit mit den Steckverbindern der Betriebsmodule mechanisch in Eingriff stellbaren, komplementären Steckverbindern ausgerüstet sind, wobei die Polung der elektrischen Kontakte des eingangsseitigen Steckverbinders jedes Leuchtmittelmoduls zum Anschließen desselben an ein Betriebsmodul entsprechend der Polung desjenigen Betriebsmoduls vorgesehen ist, mit dem dieses Leuchtmittelmodul anzusteuern ist, und wobei jedes Leuchtmittelmodul mit einer Schutzschaltung zum Verhindern einer Beschädigung oder Zerstörung desselben bei einem falschpoligen Anschluss ausgerüstet ist.
• Bei diesem Beleuchtungsmodulsystem sind alle Module bezüglich ihrer Verbindungsmechanik mit ein und demselben Steckverbinder ausgerüstet, wobei jeweils zwei miteinander zu verbindende Module jeweils komplementäre Steckverbinder (Stecker oder Buchse) tragen. Somit kann bei diesem Beleuchtungsmodulsystem an jedes Betriebsmodul, und zwar unabhängig von seiner Arbeitsweise jedes Leuchtmittelmodul durch Ineingriffstellen der entsprechenden komplementären Steckverbinder angeschlossen werden. Zur Codierung der miteinander zusammenwirkenden Module - Betriebsmodul und Leuchtmittelmodul - wird bei diesem Beleuchtungsmodulsystem auf eine unterschiedliche elektrische Polung der Kontakte des Steckverbinders abgestellt. Dies bedeutet, dass mechanisch zwar ein mit einem Betriebsmodul nicht bestimmungsgemäß betreibendes Leuchtmittelmodul an dieses angeschlossen werden kann, die elektrische Kontaktierung zwischen dem Betriebsmodul und dem Leuchtmittelmodul in Bezug auf die Zuordnung der elektrischen Kontakte nicht bestimmungsgemäß ist.
• Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Gleichstrombetrieb der Leuchtmittelmodule genutzt, um eine solche Codierung zu erreichen. Während bei dem einen Betriebsmodul ein erster elektrischer Ausgangskontakt den Plus-Pol und der andere elektrische Ausgangskontakt den Minus-Pol darstellt und die zum Betreiben mit diesem Betriebsgerät vorgesehenen Leuchtmittelmodule bezüglich der elektrischen Kontakte in ihrem Steckverbinder zum Anschließen derselben an das Betriebsgerät gleichermaßen gepolt sind, ist die Polung bei einem anders arbeitenden Betriebsgerät in den Ausgangskontakten desselben umgekehrt. Dementsprechend sind auch die Eingangskontakte in den Steckverbindern der mit diesem Betriebsgerät zu betreibenden Leuchtmittelmodule gepolt. Um eine Beschädigung oder Zerstörung eines Leuchtmittelmoduls bei einem Fehlanschluss - also: Einem Anschluss eines Leuchtmittelmoduls an ein zum Betreiben dieses Leuchtmittelmoduls nicht vorgesehenes Betriebsgerät - zu vermeiden, ist jedes Leuchtmittelmodul mit einer Schutzschaltung ausgerüstet. Eine solche Schutzschaltung bewirkt, dass Beschädigungen oder gar eine Zerstörung des Leuchtmittelmoduls bzw. seiner Lichtquellen nicht eintritt, wenn dieses Leuchtmittelmodul falschpolig am Betriebsgerät angeschlossen ist und von diesem angesteuert wird. Es versteht sich, dass bei mehrkanaligen Leuchtmittelmodulen jeder Kanal eine solche Schutzschaltung aufweist. Durch eine solche Schutzschaltung wird ein By-Pass zu den Lichtquellen dieses Kanals gebildet, um den in diesen Kanal eingebrachten Strom möglichst verlustfrei an den Lichtquellen vorbeizuführen. Handelt es sich bei den Leuchtmittelmodulen um solche, die LEDs als Lichtquellen aufweisen, kann eine solche Schutzschaltung in einfacher und kostengünstiger Art und Weise durch eine Freilaufdiode realisiert sein. Für andere Lichtquellen wird man typischerweise andere, an die jeweiligen Lichtquellen angepasste Schutzschaltungen vorsehen.
• In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass bei einem Anschluss eines Leuchtmittelmoduls an ein nicht hierfür vorgesehenes Betriebsmodul - also: Beispielsweise bei einem falschpoligen Anschluss desselben - vorgesehen, dass bei einer Ansteuerung diese Leuchtmittelmoduls durch das Betriebsgerät das Leuchtmittelmodul ein Falschpolungssignal ausgibt. Typischerweise handelt es sich hierbei um ein optisches Signal. In einer besonders einfach zu realisierenden Ausgestaltung ist ein Nicht-Leuchten des Leuchtmittelmoduls bei einer Ansteuerung durch das nicht bestimmungsgemäße Betriebsgerät das Falschpolungssignal. Es können durchaus auch andere optische Falschpolungssignal von einem solchen Leuchtmittelmodul bei einem nicht bestimmungsgemäßen Anschluss bereitgestellt werden, wie beispielsweise das Aufleuchten einer farblich anderen einzelnen LED, etwa roter Farbe, ein Blinken der Lichtquellen. Denkbar ist auch, dass ein solches Leuchtmittelmodul ein akustisches Falschpolungssignal abgibt.
• Von Besonderheit bei diesem Beleuchtungsmodulsystem ist, dass die aus dem Stand der Technik bereits bekannten, unterschiedlichen Betriebsgeräte nicht geändert werden müssen, sondern dass ausschließlich der Modul-Steckverbinder anzupassen ist. Vor allem ist ein Anschluss werkzeuglos möglich und aufgrund der Steckverbinder auch nachträglich ohne Weiteres änderbar. Daher eignet sich dieses Beleuchtungsmodulsystemkonzept vor allem auch zum Realisieren von Schienensystem-Leuchten und/oder -Lichtbändern. Für derartige Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn jedes Leuchtmittelmodul neben einem eingangsseitigen Steckverbinder, zum Anschließen des Leuchtmittelmoduls an ein Betriebsgerät ebenfalls über einen ausgangsseitigen Steckverbinder verfügt, der dieselbe Polung seiner elektrischen Kontakte aufweist wie der ausgangsseitige Steckverbinder des Betriebsmoduls. Auf diese Weise können mehrere oder auch eine Vielzahl von Leuchtmittelmodulen hintereinander geschaltet werden. Dabei müssen die hintereinander geschalteten Leuchtmittelmodule nicht identisch sein. Einziges Erfordernis ist, dass diese ausgelegt sind, um von ein und demselben Betriebsgerätetyp angesteuert werden zu können. Insofern umfasst der im Rahmen dieser Ausführung benutzte Begriff des Anschließens eines Leuchtmittelmoduls an ein Betriebsgerät sowohl das unmittelbare Anschließen desselben an ein Betriebsgerät als auch das mittelbare Anschließen desselben an ein Betriebsgerät unter Zwischenschaltung einer oder mehrerer weiterer Leuchtmittelmodule oder auch anderer Module.
• Wenn mehrere Leuchtmittelmodule hintereinander geschaltet werden sollen, besteht die Möglichkeit, diese räumlich voneinander getrennt anzuordnen und sodann zwischen zwei elektrisch hintereinander geschalteten Leuchtmittelmodulen ein Verlängerungsstück einzusetzen. Ein solches Verlängerungsstück trägt an seinen beiden Enden jeweils komplementäre Steckverbinder, wobei einer in den ausgangsseitigen Steckverbinder eines ersten Leuchtmittelmoduls und der andere Steckverbinder in den eingangsseitigen Steckverbinder des nachfolgenden Leuchtmittelmoduls passt. Die Polung wird zwischen dem eingangsseitigen Steckverbinder und dem ausgangsseitigen Steckverbinder in einem Kanal bei einem solchen Verlängerungsstück nicht geändert.
• Bei einem zwei- oder auch mehrkanaligen Betriebsgerät ist es möglich, dass zwischen zwei Leuchtmittelmodulen ein Kanalwender eingeschaltet wird. Bei einem zweikanalig arbeitenden Betriebsgerät wird mit einem solchen Kanalwender der eingangsseitig erste Kanal ausgangsseitig auf den zweiten Kanal und der eingangsseitig zweite Kanal ausgangsseitig auf den ersten Kanal gelegt. Auf diese Weise können beispielsweise monochrome Leuchtmittelmodule, die nur in einem Kanal mit Lichtquellen ausgestattet sind, in dem Segment vor und hinter einem solchen Kanalwender unterschiedlich angesteuert werden.
• Um einen Betrieb eines Leuchtmittelmoduls zu gewährleisten, wenn dieses einen ausgangsseitigen Steckverbinder zum Anschließen weiterer Leuchtmittelmodule aufweist, kann vorgesehen sein, den ausgangsseitigen Steckverbinder dergestalt auszulegen, dass ohne dass der komplementäre Steckverbinder eines nachfolgenden Leuchtmittelmoduls, eines Kanalwenders oder eines Verlängerungsstückes darin eingesteckt ist, der Plus- und der Minus-Pol miteinander kontaktiert sind. Beim Einstecken des komplementären Steckverbinders zum Anschließen eines nachfolgenden Leuchtmittelmoduls oder eines anderen Moduls wird dieser Kurzschluss unterbrochen und die einzelnen Leitungen an diejenigen des nachfolgenden Moduls angeschlossen. In einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in den ausgangsseitigen Steckverbinder des letzten Leuchtmittelmoduls ein Kurzschlussstecker eingesetzt wird, durch den sodann die beiden Pole jedes Kanals elektrisch zusammengeführt sind.
• Zum Minimieren der Anzahl an möglichen Fehlanschlüssen von Leuchtmittelmodulen an für diese nicht vorgesehene Betriebsgeräte ist in einer zweckmäßigen Weiterbildung vorgesehen, dass Betriebsgeräte und zugehörige Leuchtmittelmodule zusätzlich eine gleiche Farbcodierung tragen. Eine solche Farbcodierung kann beispielsweise durch eine gleiche Einfärbung der miteinander in Eingriff zu stellenden Steckverbinder realisiert sein. Es versteht sich, dass eine solche Farbcodierung auch an anderer Stelle auf bzw. an dem Betriebsgerät sowie auf bzw. an dem Leuchtenmodul vorgenommen werden kann.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass zumindest eines der beiden Betriebsmodule ausgelegt ist, damit dieses in zwei unterschiedlichen Leistungsstufen arbeiten kann. Ein solches Betriebsmodul ist somit beispielsweise ausgelegt, um in der einen Leistungsstufe einen Betriebsstrom von 350 mA und in der anderen Betriebsstufe beispielsweise von 700 mA bereitzustellen. Eine Kodierung dieser beiden unterschiedlichen Betriebsstufen erfolgt über die Polung der elektrischen Kontakte des ausgangsseitigen Steckverbinders dieses Betriebsmoduls. In der einen Polungsvariante wird ein Betriebsstrom in der einen Leistungsstufe und in der umgekehrten Polungsvariante in der anderen Leistungsstufe bereitgestellt. Auf diese Weise können von ihrer Leistung her unterschiedliche Leuchtmittelmodule mit einem solchen Betriebsgerät gesteuert werden. Aufgrund des vorbeschriebenen Verpolungsschutzes ist wirksam möglichen Beschädigungen bei einem falsch gepolten Anschluss entgegengewirkt.
• Durchaus möglich ist auch eine Ausgestaltung eines Beleuchtungsmodulsystems, bei dem jedes Betriebsmodul ausgelegt ist, in zwei unterschiedlichen Leistungsstufen Betriebsstrom bereitstellen zu können.
• Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
• 1: eine schematisierte Darstellung von Modulen, zugehörig zu einem Beleuchtungsmodulsystem,
• 2: eine beispielhafte Zusammenstellung und Zusammenschaltung einzelner Module des Beleuchtungsmodulsystems zum Ausbilden einer Leuchte,
• 3: eine Leuchte gemäß einer ersten Ausgestaltung, zusammengesetzt aus Modulen des Beleuchtungsmodulsystems der 1,
• 4: eine Leuchte gemäß einer weiteren Ausgestaltung, zusammengesetzt aus Modulen des Beleuchtungsmodulsystems der 1,
• 5: eine Leuchte gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung zusammengesetzt aus Modulen des Beleuchtungsmodulsystems der 1 und
• 6: noch eine Leuchte, zusammengesetzt aus Modulen des Beleuchtungsmodulsystems der 1.
• Ein Beleuchtungsmodulsystem umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei unterschiedliche Betriebsmodule B₁ , B₂ . Die beiden beispielhaft dargestellten Betriebsmodule B₁ , B₂ sind beide zweikanalig ausgelegt und beispielsweise vorgesehen zum Ansteuern von Leuchtmittelmodulen, deren Farbtemperatur eingestellt werden kann, bei welchen Leuchtmittelmodulen es sich um so genannte Tunable White-Leuchtmittelmodule handeln kann. Das Betriebsmodul B₁ umfasst zwei individuelle Treiber D₁ , D₂ , wobei jeder Treiber D₁ , D₂ unabhängig von dem anderen Treiber D₂ bzw. D₁ für die Ansteuerung eines Kanals verantwortlich ist. Das Betriebsgerät B₁ verfügt über einen nicht näher dargestellten Netzanschluss sowie über eine DALI-Schnittstelle. Das Betriebsmodul B₁ verfügt ferner über einen Modul-Steckverbinder S₁ , an den ein Leuchtmittelmodul angeschlossen werden kann. Das Betriebsmodul B₁ und ebenso das Betriebsmodul B₂ dienen zum Ansteuern von LED-Leuchtmittelmodulen, also solchen Leuchtmittelmodulen, die mit Gleichstrom betrieben werden. Bei dem Betriebsmodul B₁ sind die Ausgänge in den beiden Kanälen, wie aus 1 ersichtlich elektrisch codiert.
• Bei dem Betriebsmodul B₂ handelt es sich um ein solches, welches nach der DALI-Norm IEC 62386-209: 2011-06 (Teil 209: Farb-/Farbtemperaturansteuerung (Gerätetyp 8)) arbeitet. Dieses Betriebsmodul verfügt über einen einzigen Treiber D₃ , über den beide Kanäle angesteuert werden. Ansonsten ist das Betriebsmodul B₂ ebenso aufgebaut wie das Betriebsmodul B₁ und verfügt über einen Netzanschluss und eine DALI-Schnittstelle. Zur elektrischen Codierung dieses Betriebsmoduls B₂ sind die beiden Leitungen jedes Kanals umgekehrt gepolt wie die Polung bei dem Betriebsgerät B₁ . Der Steckverbinder S₂ des Betriebsmoduls B₂ ist mit Ausnahme der vorbeschriebenen Polung identisch mit dem Steckverbinder S₁ des Betriebsmoduls B₁ . Dieses bedeutet, dass sämtliche Leuchtmittelmodule des Beleuchtungsmodulsystems sowohl an das Betriebsmodul B₁ als auch an das Betriebsmodul B₂ angeschlossen werden können.
• Dem Beleuchtungsmodulsystem zugehörig sind drei unterschiedliche Leuchtmittelmodule L₁ , L₂ , L₃ . Das Leuchtmittelmodul L₁ ist ausgelegt, um mit dem Betriebsmodul B₁ betrieben zu werden. Das Leuchtmittelmodul L₁ verfügt über eine Anzahl von LEDs in jedem Kanal. Diese sind in Reihe hintereinander geschaltet, wie dieses für LED-Leuchtmittel die Regel ist. Neben den LEDs umfasst das Leuchtmittelmodul L₁ für jeden Kanal eine Schutzschaltung 1, 1.1, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils als Freilaufdiode ausgeführt ist. Die Freilaufdiode überbrückt die Anzahl der LEDs in jedem Kanal und ist gegensinnig zu der Durchlass- bzw. Sperrrichtung der LEDs geschaltet. Erreicht wird hierdurch, dass bei einem falschpoligen Anschluss des Leuchtmittelmoduls L₁ und bei Überschreiten der Sperrspannung der LEDs der Strom im Verpolungsfall durch die Freilaufdiode der Schutzschaltung 1 und/oder 1.1 und somit an dem LED-Array vorbeifließt. Auf diese Weise sind die LEDs sicher im Falle einer Falschpolung vor einer Zerstörung oder Beschädigung geschützt. Durch die Freilaufdiode wird der Strom verlustfrei an dem LED-Array jedes Kanals vorbeigeführt.
• Das Leuchtmittelmodul L₁ verfügt über einen eingangsseitigen Steckverbinder S_E , dessen elektrische Kontakte genauso gepolt sind wie die elektrischen Kontakte in dem ausgangsseitigen Steckverbinder S₁ des Betriebsmoduls B₁ . Neben dem eingangsseitigen Steckverbinder S_E verfügt das Leuchtmittelmodul L₁ zudem über einen ausgangsseitigen Steckverbinder S_A . Der ausgangsseitige Steckverbinder S_A ist genauso aufgebaut wie der Steckverbinder S₁ des Betriebsmoduls B₁ , was auch die elektrische Polung umfasst. Es versteht sich, dass der eingangsseitige Steckverbinder S_E des Leuchtmittelmoduls L₁ komplementär zu den ausgangsseitigen Steckverbindern S₁ , S_A aufgebaut ist. Typischerweise sind die Ausgangssteckverbinder S₁ , S_A als Buchse und die eingangsseitigen Steckverbinder S_E als Stecker ausgeführt. Das LED-Array in jedem Kanal des Leuchtmittelmoduls L₁ ist zum Abgeben einer unterschiedlichen Farbtemperatur ausgelegt. Durch unterschiedliche Ansteuerung der Kanäle bzw. der darin verbauten LEDs, lässt sich somit die abgegebene Lichttemperatur einstellen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Leuchtmittelmodul L₁ um ein Tunable White-Leuchtmittelmodul.
• Neben dem Leuchtmittelmodul L₁ umfasst das Beleuchtungsmodulsystem ein Leuchtmittelmodul L₂ , welches ausgelegt ist, um mit dem Betriebsmodul B₂ betrieben zu werden. Der unterschiedlichen Polung des ausgangsseitigen Steckverbinders S₂ des Betriebsmoduls B₂ entsprechend sind die LEDs in diesem Leuchtmittelmodul L₂ in umgekehrter Flussrichtung angeordnet. Gleiches gilt für die Freilaufdiode der jeweiligen Schutzschaltung 2, 2.1. Auch das Leuchtmittelmodul L₂ ist mit einem eingangsseitigen Steckverbinder S_E und einem ausgangsseitigen Steckverbinder S_A ausgestattet. Im Übrigen ist das Leuchtmittelmodul L₂ ebenso aufgebaut wie das Leuchtmittelmodul L₁ .
• Das Beleuchtungsmodulsystem umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein weiteres Leuchtmittelmodul L₃ . Dieses ist als monochromes Leuchtmittelmodul ausgelegt und umfasst daher ein LED-Array nur in einem Kanal. Demzufolge ist auch nur diesem Kanal eine Schutzschaltung zugehörig, wie dieses bereits in Bezug auf das Leuchtmittelmodul L₁ beschrieben ist. Der andere Kanal ist lediglich von dem eingangsseitigen Steckverbinder S_E zu dem ausgangsseitigen Steckverbinder S_A durchgeschaltet.
• Die Polung der Kanäle der Betriebsgeräte B₁ , B₂ sowie der Leuchtmittelmodule L₁ , L₂ , L₃ sind in 1 kenntlich gemacht.
• Neben den vorbeschriebenen Modulen B₁ , B₂ , L₁ , L₂ , L₃ verfügt das Beleuchtungsmodulsystem zudem über Kurzschlussstecker 3. Ein solcher Kurzschlussstecker 3 wird auf den ausgangsseitigen Steckverbinder S_A eines Leuchtmittelmoduls L₁ oder L₂ aufgesteckt, welches in einer möglichen Reihe von hintereinander geschalteten Leuchtmittelmodulen L₁ bzw. L₂ des jeweils letzten Leuchtmittelmoduls eingesteckt wird. Mit einem solchen Kurzschlussstecker 3 wird in jedem Kanal die Plus-Leitung mit der Minus-Leitung verbunden.
• Des Weiteren verfügt das Beleuchtungsmodulsystem über Verlängerungsstücke 4. Die Verlängerungsstücke 4 tragen ebenfalls eingangsseitige Steckverbinder S_E und ausgangsseitige Steckverbinder S_A . Die Verlängerungsstücke 4 dienen zum Verbinden von zwei nicht unmittelbar aneinander angeschlossenen Leuchtmittelmodulen. Die Verlängerungsstücke 4 können unabhängig von dem für eine bestimmte Beleuchtungsstrecke vorgesehenen Betriebsmodul für beide Typen eingesetzt werden.
• Auch ein Kanalwender 5 ist dem Beleuchtungsmodulsystem zugehörig. Der Kanalwender 5 verfügt über einen eingangsseitigen Steckverbinder S_E sowie einen ausgangsseitigen Steckverbinder S_A . Eingesetzt werden kann der Kanalwender 5 beispielsweise in eine Leuchtenstrecke, die mit dem Betriebsgerät B₁ betrieben wird. Durch den Kanalwender 5, der zwischen zwei Leuchtmittelmodulen L₁ eingeschaltet ist, erfolgt ein Wechsel des Kanals, nicht jedoch der Polung. Somit wird bei dem Kanalwender 5 der in dem eingangsseitigen Steckverbinder S_E empfangene erste Kanal auf den zweiten Kanal im ausgangsseitigen Steckverbinder S_A und der eingangsseitig zweite Kanal ausgangsseitig auf den ersten Kanal des ausgangsseitigen Steckverbinders S_A gelegt.
• Mit diesen Modulen, von denen typischerweise von jedem Modul eine Mehrzahl oder auch eine Vielzahl zur Verfügung steht, können unterschiedliche Leuchten realisiert werden.
• 2 zeigt die Zusammenschaltung einzelner Module aus dem Beleuchtungsmodulsystem der 1. Als Betriebsmodul wird bei diesem Beispiel das Betriebsmodul B₁ verwendet. Das Betriebsmodul B₁ dient zum Ansteuern der Leuchtmittelmodule L₁ . Folglich ist an das Betriebsmodul B₁ ein Leuchtmittelmodul L₁ angeschlossen. Obwohl intendiert war, an das Leuchtmittelmodul L₁ ein weiteres Leuchtmittelmodul L₁ anzuschließen, ist an das Leuchtmittelmodul L₁ der 2 ein Leuchtmittelmodul L₂ angeschlossen worden, und zwar durch Ineingriffstellen des eingangsseitigen Steckverbinders S_E des Leuchtmittelmoduls L₂ mit dem ausgangsseitigen Steckverbinder S_A des Leuchtmittelmoduls L₁ . An das Leuchtmittelmodul L₂ ist als weiteres wiederum ein Leuchtmittelmodul L₁ angeschlossen. Komplettiert wird die auf diese Wiese gebildete Leuchtstrecke durch einen Kurzschlussstecker 3 am ausgangsseitigen Steckverbinder S_A des letzten Leuchtmittelmoduls L₁ .
• Wird das Betriebsmodul B₁ eingeschaltet, leuchtet das Leuchtmittelmodul L₂ nicht. Dieses ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Falschpolungssignal und signalisiert hierdurch einem Monteur, dass er versehentlich nicht ein Leuchtmittelmodul L₁ , sondern ein Leuchtmittelmodul L₂ montiert und angeschlossen hat. Aufgrund der Schutzschaltung 2, 2.1 mit ihrer jeweiligen Freilaufdiode nimmt das Leuchtmittelmodul L₂ keinen Schaden. Aufgrund der Freilaufdiode ist der Stromfluss nicht unterbrochen, weshalb die beiden durch das Leuchtmittelmodul L₂ getrennten Leuchtmittelmodule L₁ bestimmungsgemäß leuchten. Das nicht bestimmungsgemäß eingebaute Leuchtmittelmodul L₂ kann ohne Weiteres durch ein Leuchtmittelmodul L₁ ausgetauscht werden oder es wird der Abstand der beiden Leuchtmittelmodule L₁ durch ein Verlängerungsstück 4 überbrückt. Eine solche Ausgestaltung ist in 3 gezeigt.
• Die beiden Kanäle in jedem Leuchtmittelmodul L₁ , die jeweils als Tunable White-Leuchtmittelmodule ausgelegt sind, können durch das Betriebsmodul B₁ unabhängig durch die beiden Treiber D₁ , D₂ angesteuert werden.
• Neben einer Ausbildung einer Leuchtstrecke mit monochromen Leuchtmittelmodulen L₃ , die durch einen Kanal des Betriebsmoduls B₁ angesteuert sind, besteht auch die Möglichkeit, zweikanalig ausgelegte Leuchtmittelmodule L₁ mit einkanalig arbeitenden Leuchtmittelmodulen L₃ zu kombinieren. Dieses ist beispielhaft in 4 gezeigt, wobei die beiden Leuchtmittelmodule L₁ , L₃ durch ein Verlängerungsstück 4 elektrisch miteinander verbunden sind.
• Mit dem Betriebsmodul B₁ und den beiden unabhängig ansteuerbaren Treibern D₁ , D₂ können die einkanaligen Leuchtmittelmodule L₃ auch mit beiden Kanälen und somit, wie in 5 gezeigt wechselweise hintereinander geschaltet angesteuert werden. Zu diesem Zweck dient der Kanalwender 5, der in einem solchen Fall zwischen den beiden Leuchtmittelmodulen L₃ eingeschaltet ist. Der erste Kanal des Betriebsmoduls B₁ , für den der Treiber D₁ verantwortlich ist, wird mittels des Kanalwenders 5 auf den zweiten Kanal am Eingang des zweiten Leuchtmittelmoduls L₃ gelegt. Dementsprechend wird der durch den Treiber D₂ gesteuerte zweite Kanal durch den Kanalwender auf den ersten Kanal in seinem ausgangsseitigen Steckverbinder S_A gelegt.
• Es versteht sich, dass innerhalb einer Leuchtenstrecke auch mehrfach Kanalwender eingesetzt werden können. Auf diese Weise kann eine freie Zuordnung der Leuchtmittelmodule L₃ zu den beiden Kanälen vorgenommen werden.
• 6 zeigt eine weitere Leuchtenstrecke, wobei diesmal das Betriebsmodul B₂ zum Einsatz gelangt. Wird in die Leuchtenstrecke ein Leuchtmittelmodul L₁ eingeschaltet, kann dieses auf dieselbe Weise detektiert werden, wie dieses beim Einschalten des Leuchtmittelmoduls L₂ in die Leuchtenstrecke der 1, betrieben mit dem Betriebsmodul B₁ , dargelegt ist.
• 6 zeigt eine Leuchtenstrecke mit zwei Leuchtmittelmodulen L₂ , angeschlossen an ein Betriebsmodul B₂ . Am Ende der Leuchtenstrecke sitzt ein Kurzschlussstecker 3.
• Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden. Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Ausgestaltungen, die Erfindung umsetzen zu können.
• Bezugszeichenliste

1, 1.1

Schutzschaltung

2,2.1

Schutzschaltung

3

Kurzschlussstecker

4

Verlängerungsstück

5

Kanalwender

B₁, B₂

Betriebsmodul

D₁, D₂, D₃

Treiber

S₁, S₂

Steckverbinder

S_E

eingangsseitiger Steckverbinder

S_A

ausgangsseitiger Steckverbinder

L₁, L₂, L₃

Leuchtmittelmodul

Claims (14)

1. Beleuchtungsmodulsystem mit zumindest zwei unterschiedlich arbeitenden Betriebsmodulen (B₁, B₂), wobei jedes Betriebsmodul (B₁, B₂) zum Ansteuern eines unterschiedlich ausgelegten Leuchtmittelmoduls (L₁, L₂, L₃) dient, und mit zumindest zwei unterschiedlich anzusteuernden, mit Gleichstrom zu betreibenden Leuchtmittelmodulen (L₁, L₂, L₃), welche unterschiedlich arbeitenden Betriebsmodule (B₁, B₂) mit mechanisch gleichen, jedoch elektrisch unterschiedlich gepolten Steckverbindern (S₁, S₂) zum Anschließen eines damit anzusteuernden Leuchtmittelmoduls (L₁, L₂, L₃) ausgestattet sind und welche Leuchtmittelmodule (L₁, L₂, L₃) mit mit den Steckverbindern (S₁, S₂) der Betriebsmodule (B₁, B₂) mechanisch in Eingriff stellbaren, komplementären Steckverbindern (S_E) ausgerüstet sind, wobei die Polung der elektrischen Kontakte des eingangsseitigen Steckverbinders (S_E) jedes Leuchtmittelmoduls (L₁, L₂, L₃) zum Anschließen desselben an ein Betriebsmodul (B₁, B₂) entsprechend der Polung desjenigen Betriebsmoduls (B₁, B₂) vorgesehen ist, mit dem dieses Leuchtmittelmodul (L₁, L₂, L₃) anzusteuern ist, und wobei jedes Leuchtmittelmodul (L₁, L₂, L₃) mit einer Schutzschaltung (1, 1.1, 2, 2.1) zum Verhindern einer Beschädigung oder Zerstörung desselben bei einem falschpoligen Anschluss ausgerüstet ist.
2. Beleuchtungsmodulsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassdie Leuchtmittelmodule (L₁, L₂, L₃) ausgelegt sind, bei nicht bestimmungsgemäßer Anschlusspolung ein Falschpolungssignal zu geben.
3. Beleuchtungsmodulsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Falschpolungssignal ein Nicht-Leuchten des Leuchtmittelmoduls ist.
4. Beleuchtungsmodulsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittelmodule (L₁, L₂, L₃) neben einem eingangsseitigen Steckverbinder (S_E) zum Anschließen desselben an ein Betriebsmodul (B₁, B₂) über einen ausgangsseitigen Steckverbinder (S_A) verfügen, der demjenigen des Betriebsmoduls (B₁, B₂) entspricht und der diejenige elektrische Polung aufweist, die das zum Betreiben dieses Leuchtmittelmoduls (L₁, L₂, L₃) vorgesehene Betriebsmodul (B₁, B₂) in seinem Steckverbinder hat.
5. Beleuchtungsmodulsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Beleuchtungsmodulsystem Kurzschlussstecker (3) zum Anschließen an einen nicht benutzten ausgangsseitigen Steckverbinder (S_A) eines Leuchtmittelmoduls (L₁, L₂, L₃) zugehörig sind.
6. Beleuchtungsmodulsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittelmodule (L₁, L₂, L₃) LED-Module sind und die jeweilige Schutzschaltung (1, 1.1, 2, 2.1) jeweils durch wenigstens eine Freilaufdiode realisiert ist.
7. Beleuchtungsmodulsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Typ der Leuchtmittelmodule (L₁) des Beleuchtungsmodulsystems über zumindest zwei Lichtquellen unterschiedlicher Farbe und/oder Farbtemperatur verfügen und damit zumindest zweikanalig ausgelegt ist, deren Eingänge in einem eingangsseitigen Steckverbinder (S_E) zum Anschließen dieses Leuchtmittelmoduls (L₁) an einen ausgangsseitigen Steckverbinder (S₁), etwa eines Betriebsmoduls (B₁) zusammengefasst sind, und dass das Betriebsmodul (B₁) zum Antreiben eines solchen Leuchtmittelmoduls (L₁) über jeweils einen Treiber (D₁, D₂) für jeden Kanal des Leuchtmittelmoduls (L₁) aufweist.
8. Beleuchtungsmodulsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Typ der Leuchtmittelmodule (L₂) des Beleuchtungsmodulsystems über zumindest zwei Lichtquellen unterschiedlicher Farbe und/oder Farbtemperatur verfügen und damit zumindest zweikanalig ausgelegt ist, deren Eingänge in einem eingangsseitigen Steckverbinder (S_E) zum Anschließen dieses Leuchtmittelmoduls (L₂) an einen ausgangsseitigen Steckverbinder (S2), etwa eines Betriebsmoduls (B₂) zusammengefasst sind, und dass das Betriebsmodul (B₂) zum Ansteuern eines solchen Leuchtmittelmoduls (L₂) einen gemeinsamen Treiber (D₃) für die Kanäle des Leuchtmittelmoduls (L₂) aufweist.
9. Beleuchtungsmodulsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsmodul (B₂) gemäß einem industriellen Standard arbeitend ausgelegt ist.
10. Beleuchtungsmodulsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Betriebsmodule ausgelegt ist in zwei unterschiedlichen Leistungsstufen betrieben werden zu können und dass eine Kodierung der Ausgangsleistung durch die Polung der diesbezüglichen Kontakte in dem ausgangsseitigen Steckverbinder des Betriebsmoduls vorgesehen ist und dass dem Beleuchtungsmodulsystem Leuchtmittelmodule mit unterschiedlicher Leistung zugeordnet sind, wobei die Polung der elektrischen Kontakte in den eingangsseitigen Steckverbindern an die ausgangsleistungsbezogene Kodierung des mit unterschiedlicher Leistung betreibbaren Betriebsmoduls angepasst ist.
11. Leuchte, aufgebaut aus Modulen des Beleuchtungsmodulsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte ein netzspannungsgespeistes Betriebsmodul (B₁, B₂) aufweist und dass an seinen ausgangsseitigen Steckverbinder S₁, S₂) ein gleichstrombetriebenes, zweikanaliges Leuchtmittelmodul (L₁, L₂) angeschlossen ist, welches Leuchtmittelmodul (L₁, L₂) über einen ausgangsseitigen Steckverbinder (S_A) verfügt, in den ein Kurzschlussstecker (3) zum Verbinden des Plus-Pols mit dem Minus-Pol in jedem Kanal eingesteckt ist.
12. Leuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gleichartige Leuchtmittelmodule (L₁, L₂) hintereinander geschaltet sind, wobei der eingangsseitige Steckverbinder (S_E) des bzw. jedes zweiten Leuchtmittelmoduls (L₁, L₂) an den ausgangsseitigen Steckverbinder (S_A) des vorgeschalteten Leuchtmittelmoduls (L₁, L₂) angeschlossen ist.
13. Leuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zumindest zwei Leuchtmittelmodulen (L₁, L₂) zur Vergrößerung des physischen Abstandes derselben ein Verlängerungsstück (4) angeordnet ist.
14. Leuchte nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsmodul (B₁) über jeweils einen Treiber für jeden Kanal verfügt und dass zwischen zwei hintereinander geschalteten Leuchtmittelmodulen (L₃) ein Kanalwender (5) eingeschaltet ist, durch den sein eingangsseitig erster Kanal ausgangsseitig auf den zweiten Kanal und sein eingangsseitig zweiter Kanal ausgangsseitig auf den ersten Kanal gelegt ist.

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