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ERFINDUNGSGEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dimmregelungsverfahren, und insbesondere ein Dimmregelungsverfahren für eine Lampe und eine Lampe, die das Dimmregelungsverfahren implementiert.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Eine herkömmliche Lampe ist im Allgemeinen über ein Kabel mit einer externen Stromquelle verbunden, wobei das Kabel einen Schalter aufweist. Wenn die Lampe ein- oder ausgeschaltet werden soll, kann dies durch Steuern des ein- bzw. ausgeschalteten Zustands des Schalters erreicht werden.
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Wenn eine Lampe bei unterschiedlichen Umgebungshelligkeiten mit verschiedenen Helligkeiten leuchten soll, kann sie mit einem Steuermodul ausgestattet werden, wobei die Helligkeitsstufe der Lampe durch ein Steuersig nal geregelt werden kann. Daher ist es erforderlich, einen speziellen Steuersignalgeber an das Kabel anzuschließen, wenn die Lampe durch eine Lampe mit Dimmfunktion ersetzt wird, so dass ein zusätzlicher Steuersignalgeber erforderlich ist, oder der herkömmliche Schalter muss durch einen Digitalschalter ersetzt werden. Dies führt zu einem relativ großen Änderungsaufwand und einem relativ komplizierten Montageprozess.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Daher ist es notwendig, ein Dimmregelungsverfahren für eine Lampe unter Verwendung eines herkömmlichen Schalters sowie eine Lampe bereitzustellen, die das Dimmregelungsverfahren implementiert.
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Es wird ein Dimmregelungsverfahren zum Einstellen der Helligkeit einer Lampe bereitgestellt, wobei die Lampe mehrere voreingestellte Helligkeits stufen in einer Schleifenkonfiguration und eine momentane Helligkeitsstufe speichert, wobei die momentane Helligkeitsstufe eine von mehreren voreingestellten Helligkeitsstufen ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Einschalten der Lampe und Ansteuern einer Lichtquelle der Lampe derart, dass sie Licht gemäß der momentanen Helligkeitsstufe emittiert, Erfassen einer Stromabschaltdauer eines Stromversorgungssignals und Ansteuern der Lichtquelle in einer Schleifenkonfiguration derart, dass sie Licht gemäß einer voreingestellten Helligkeitsstufe emittiert, die der momentanen Helligkeitsstufe am nächsten liegt, wenn die Stromabschaltdauer eine erste vorgegebene Schwellenwertbedingung erfüllt, und Aktualisieren der momentanen Helligkeitsstufe.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung definiert als "Stromabschaltdauer ist größer als 80 Millisekunden und kleiner als 200 Millisekunden".
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner eine Umkehrung der Schleifendurchlaufrichtung der mehreren voreingestellten Helligkeitsstufen auf, wenn die Stromabschaltdauer die zweite voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite voreingestellte Schwellenwertbedingung definiert als "Stromabschaltdauer ist größer als 1 Sekunde und kleiner als 5 Sekunden".
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Gemäß einer Ausführungsform wird das Stromversorgungssignal vor der Erfassung der Stromabschaltdauer des Stromversorgungssignals einem Gleichrichtungs-, einen Spannungsstabilisierungs- und einen Amplitudenbegrenzungsprozess unterzogen.
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Eine Lampe weist auf: eine Lichtquelle, eine Speichereinheit, die mehrere voreingestellte Helligkeitsstufen in einer Schleifenkonfiguration, eine momentane Helligkeitsstufe und die erste voreingestellte Schwellenwertbedin gung speichert, wobei die momentane Helligkeitsstufe eine der voreingestellten Helligkeitsstufen ist, eine Erfassungseinheit, die dafür konfiguriert ist, eine Stromabschaltdauer eines Stromversorgungssignals zu erfassen, und eine Steuereinheit, die dafür konfiguriert ist, die Lichtquelle anzusteuern, so dass sie nach dem Anschalten der Lampe Licht gemäß der momen tanen Helligkeitsstufe emittiert, wobei die Steuereinheit ferner dafür konfiguriert ist, die Lichtquelle in einer Schleifenkonfiguration derart anzusteuern, dass sie Licht gemäß der voreingestellten Helligkeitsstufe emittiert, die der momentanen Helligkeitsstufe am nächsten liegt, wenn die Stromabschaltdauer die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt, und die momentane Helligkeitsstufe zu aktualisieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung definiert als "Stromabschaltdauer ist größer als 80 Millisekunden und kleiner als 200 Millisekunden".
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Gemäß einer Ausführungsform speichert die Speichereinheit ferner eine zweite voreingestellte Schwellenwertbedingung und ist die Steuereinheit ferner dafür konfiguriert, die Schleifendurchlaufrichtung der mehreren voreingestellten Helligkeitsstufen zu ändern, wenn die Stromabschaltdauer die zweite voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite voreingestellte Schwellenwertbedingung definiert als "Stromabschaltdauer ist größer als 1 Sekunde und kleiner als 5 Sekunden".
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfassungseinheit ferner dafür konfiguriert, einen Gleichrichtungs-, einen Spannungsstabilisierungs- und einen Amplitudenbegrenzungsprozess für das Stromversorgungssignal auszuführen, bevor die Stromabschaltdauer der Stromversorgung erfasst wird.
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Weil das Dimmregelungsverfahren der Lampe und die Beleuchtung, für die das Dimmregelungsverfahren verwendet wird, eine Dimmung gemäß einem Ein/Aus-Schaltübergang eines herkömmlichen Schalters durchführen kön nen, muss, wenn der Benutzer die Lampe nutzt, lediglich die ursprüngliche gewöhnliche Lampe direkt ersetzt werden, während der Schalter nicht ersetzt werden muss, und es ist kein weiteres Steuergerät erforderlich, die Modifizierung ist einfach, und die Montage und der Betrieb sind bequem.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Dimmregelungsverfahrens einer Lampe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 zeigt eine schematische Ansicht einer Änderung des Dimmpegels gemäß einem Übergang des Ein-/Aus-Zustands des Schalters im Dimmregelungsverfahren der in 1 dargestellten Lampe; und
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3 zeigt ein Funktionsblockdiagramm einer Beleuchtung, einer Stromversorgung und eines Schalters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Um die Erfindung richtig zu verstehen, werden die einzelnen Schritte und Strukturen zum Erläutern der technischen Lösung der Erfindung in der folgenden Beschreibung dargelegt. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend näher beschrieben. Die Erfindung kann jedoch auch angewendet werden, ohne dass sie explizit auf diese spezifischen Details beschränkt ist.
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1 zeigt eine Dimmregelungsverfahren einer Lampe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, das folgende Schritte aufweist:
In Schritt S101 wird die Lampe eingeschaltet und steuert eine Lichtquelle an, so dass sie Licht gemäß der momentanen Helligkeitsstufe emittiert. Die Lampe speichert mehrere voreingestellte Helligkeitsstufen in einer Schleifenkonfiguration, eine momentane Helligkeitsstufe und einen ersten voreingestellten Schwellenwert. Die momentane Helligkeitsstufe ist eine der mehreren voreingestellten Helligkeitsstufen. Die voreingestellte Helligkeitsstufe kann ein Dimmparameter sein, kann aber auch eine einem Dimmparameter entsprechende Seriennummer sein.
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In der Ausführungsform hat die Lampe fünf Helligkeitsstufen, und zwar 100%, 80%, 60%, 40% bzw. 20% der höchsten Beleuchtungshelligkeit, wo bei die Helligkeitsstufen durch Umkehrung der Schleifendurchlaufrichtung, entlang der die Beleuchtungshelligkeit graduell abnimmt, umgekehrt werden können. Die momentane Helligkeitsstufe der Lampe ist die erste Helligkeitsstufe der Folge von Helligkeitsstufen, d.h. 100% der höchsten Beleuchtungshelligkeit. Die Lichtquelle wird eingeschaltet und leuchtet entsprechend der ersten Helligkeitsstufe.
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In Schritt S102 wird eine Stromabschaltdauer eines Stromversorgungssignals erfasst.
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Insbesondere schaltet, wenn der Schalter eingeschaltet wird, der Benutzer den Schalter aus- und dann rasch wieder ein, wodurch eine vorübergehende Stromabschaltdauer erzeugt wird. In der Ausführungsform werden ein Gleichrichtungs-, ein Spannungsstabilisierungs- und ein Amplitudenbegrenzungsprozess für das Stromversorgungssignal durchgeführt, und dann wird die Stromabschaltdauer erfasst, d.h. die Dauer einer niedrigeren Spannung wird erfasst.
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In Schritt S103 wird die Lichtquelle in einer Schleifenkonfiguration angesteuert, so dass sie Licht gemäß einer voreingestellten Helligkeitsstufe emittiert, die der momentanen Helligkeitsstufe am nächsten liegt, wenn die Stromabschaltdauer die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt, und die momentane Helligkeitsstufe wird aktualisiert.
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Insbesondere wird, wenn die Stromabschaltdauer die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt, die der momentanen Helligkeitsstufe am nächsten liegende voreingestellte Helligkeitsstufe als neue momentane Helligkeitsstufe gespeichert, und die Lichtquelle wird angesteuert, um Licht gemäß der neuen momentanen Helligkeitsstufe zu emittieren.
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2 zeigt eine schematische Ansicht einer Änderung des Dimmpegels gemäß einem Übergang des Ein/Aus-Zustands des Schalters im Dimmregelungsverfahren für die in 1 dargestellte Lampe. Eine Schleifendurchlauf richtung der mehreren voreingestellten Helligkeitsstufen ist eine Richtung, entlang der die Helligkeitsstufen abnehmen. Der anfängliche momentane Dimmpegel beträgt 100% der höchsten Beleuchtungshelligkeit. Die Dauer T der niedrigeren Spannung des Stromversorgungssignals ist eine Stromabschaltdauer. Wenn die Stromabschaltdauer die erste voreingestellte Schwel lenwertbedingung erfüllt, wird die Helligkeit der Lichtquelle auf 80% der höchsten Beleuchtungshelligkeit eingestellt, und 80% der höchsten Beleuchtungshelligkeit wird als neue momentane Helligkeitsstufe gespeichert. Wenn die Stromabschaltdauer, die die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt, erneut auftritt, wird die Helligkeit der Lichtquelle auf 60% der höchsten Beleuchtungshelligkeit eingestellt, und 60% der höchsten Beleuchtungshelligkeit wird als neue momentane Helligkeitsstufe gespeichert. Wenn die momentane Helligkeitsstufe auf 20% der höchsten Beleuchtungshelligkeit eingestellt ist, wird, wenn die Stromabschaltdauer, die die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt, erneut auftritt, die Helligkeit der Lichtquelle auf 100% der höchsten Beleuchtungshelligkeit eingestellt, und 100% der höchsten Beleuchtungshelligkeit wird als neue momentane Helligkeitsstufe gespeichert, und dieser Zyklus wird wiederholt.
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In der Ausführungsform ist die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung definiert als "Stromabschaltdauer ist größer als 80 Millisekunden und kleiner als 200 Millisekunden". Wenn die Stromabschaltdauer kleiner ist als 80 Millisekunden, kann dies durch Dithering-Rauschen eines Übergangs des Ein/Aus-Zustands des Schalters verursacht werden, wie z.B. durch eine Bogenentladung, die im Allgemeinen bei 0–80 Millisekunden auftritt. Durch die Erfindung wird eine solche Bogenentladungsdauer jedoch vermieden, so dass ein Nicht-Synchronisierungsproblem bei gleichzeitiger Steuerung meh rerer Produkte vermieden werden kann, d.h. wenn mehrere Lampen durch einen Schalter gesteuert werden und die untere Begrenzungsdauer der ersten voreingestellten Schwellenwertbedingung zu kurz ist, können einige Lampen durch das Rauschen leicht eine falsche Dimmung ausführen, z.B. wenn zwischenzeitlich aufgrund des Bogenentladungsphänomens der Strom abgeschaltet ist, so dass eine Nicht-Synchronisierungssituation der Steuerung der mehreren Lampen durch einen Schalter auftritt. 200 Millisekunden sind jedoch nicht nur für die übliche Dauer der manuellen Schalterbetätigung geeignet, sondern gewährleisten auch eine geeignete Empfindlichkeit der Dimmung. Wenn die untere Begrenzungsdauer der ersten voreingestellten Schwellenwertbedingung zu lang ist, nimmt die Empfindlichkeit der Dimmung ab.
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In einer alternativen Ausführungsform speichert die Lampe die zweite voreingestellte Schwellenwertbedingung: Wenn die Stromabschaltdauer die zweite voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt, wird die Schleifendurchlaufrichtung der mehreren voreingestellten Helligkeitsstufen umgekehrt, d.h. die Schleifendurchlaufrichtung, entlang der die Helligkeitsstufen der Beleuchtung abnehmen, kann in eine Schleifendurchlaufrichtung umgekehrt werden, entlang der die Helligkeitsstufen der Beleuchtung zunehmen, oder die Schleifendurchlaufrichtung, entlang der die Helligkeitsstufen der Beleuchtung zunehmen, kann in eine Schleifendurchlaufrichtung umgekehrt werden, entlang der die Helligkeitsstufen der Beleuchtung abnehmen. Sobald die Stromabschaltdauer die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt, kann die Lampe anschließend die Helligkeitsstufe entsprechend der Schleifendurchlaufrichtung ändern.
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Die zweite voreingestellte Schwellenwertbedingung ist definiert als "Stromabschaltdauer ist größer 1 Sekunde und kleiner 5 Sekunden". Eine Stromabschaltdauer von mehr als 1 Sekunde kann klar unterschieden werden von der Stromabschaltdauer zum Ändern der Helligkeitsstufe der Beleuchtung. Die Lampe hat einen Timeout-Schutzmechanismus, der eine Stromabschaltdauer von mehr als 5 Sekunden als inkorrektes Betriebssignal behandelt, so dass keine Operation ausgeführt wird. Dies kann durch statistische praktische Erfahrung erhalten werden, d.h., wenn innerhalb von 5 Sekunden keine Betätigung ausgeführt wird, hat dies seine Ursache allgemein darin, dass die Bedienungsperson in ihrer Aufmerksamkeit abgelenkt ist und die fortgesetzte Betätigung vergisst, so dass das Stromversorgungssignal mit einer Stromabschaltdauer von mehr als 5 Sekunden entsprechend den physischen Gewohnheiten eines Benutzers als ungültig beurteilt wird.
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3 zeigt ein Funktionsblockdiagramm einer Lampe 100, einer Stromversorgung 200 und eines Schalters 300 gemäß einer Ausführungsform. Die Lampe 100 weist eine Erfassungseinheit 10, eine Speichereinheit 30, eine Steuereinheit 50 und eine Lichtquelle 70 auf. Die Erfassungseinheit 10, die Speichereinheit 30 und die Lichtquelle 70 sind mit der Steuereinheit 50 elektrisch verbunden. Die Lampe 100 ist mit einer externen Stromversorgung 200 elektrisch verbunden, und der Schalter 300 ist zwischen der Lampe 100 und der Stromversorgung 200 angeordnet. Die Stromversorgung 200 ist eine Netzstromversorgung.
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Wenn der Schalter 300 ausgeschaltet wird, wird auch die Stromversorgung der Lampe 100 abgeschaltet. Die Erfassungseinheit 10 ist dafür konfiguriert, eine Stromabschaltdauer des Stromversorgungssignals der Stromversorgung 300 zu erfassen und an die Steuereinheit 50 zu übertragen. In der Ausführungsform weist die Erfassungseinheit 10 ein Gleichrichtermodul 11, ein Spannungsstabilisierungsmodul 13 und ein Amplitudenbegrenzungsmodul 15 sowie ein Erfassungsmodul 17 auf. Das Gleichrichtermodul 11, das Spannungsstabilisierungsmodul 13 und das Amplitudenbegrenzungsmodul 15 sind dafür konfiguriert, einen Gleichrichtungs-, einen Spannungsstabilisierungs- und einen Amplitudenbegrenzungsprozess für das Stromversorgungssignal auszuführen. Das Erfassungsmodul 17 ist dafür konfiguriert, die Stromabschaltdauer gemäß dem vom Amplitudenbegrenzungsmodul 15 ausgegebenen elektrischen Signal zu erfassen, d.h. es erfasst die Dauer der niedrigeren Spannung in einem elektrischen Rechtecksignal.
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Die Speichereinheit 30 speichert mehrere voreingestellte Dimmstufen in einer Schleifenkonfiguration, eine momentane Helligkeitsstufe, eine erste vor eingestellte Schwellenwertbedingung und eine zweite voreingestellte Schwellenwertbedingung, wobei die momentane Helligkeitsstufe eine der mehreren voreingestellten Helligkeitsstufen ist.
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Die Steuereinheit 50 ist dafür konfiguriert, die Lichtquelle 70 anzusteuern, so dass sie Licht gemäß der momentanen Helligkeitsstufe emittiert, wenn die Lampe eingeschaltet wird.
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Wenn die momentane Helligkeitsstufe der Lampe 100 umgekehrt werden soll, kann der Schalter 300 zunächst für eine bestimmte Zeitdauer ausgeschaltet werden, und dann wird der Schalter 300 wieder eingeschaltet, wobei die Erfassungseinheit 10 das als Stromabschaltdauer definierte Zeitintervall zwischen dem Aus- und dem Einschalten des Schalters 300 erfasst. Wenn die Stromabschaltdauer die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt, steuert die Steuereinheit 50 die Lichtquelle 70 in einer Schleifenkonfiguration an, so dass sie Licht gemäß einer voreingestellten Helligkeitsstufe der mehreren voreingestellten Helligkeitsstufen emittiert, die der momentanen Helligkeitsstufe am nächsten liegt, und die momentane Helligkeitsstufe wird aktualisiert, d.h. die Beleuchtungshelligkeit der Lampe 100 erreicht die nächste voreingestellte Helligkeitsstufe, und die nächste voreingestellte Helligkeitsstufe wird in der Speichereinheit 30 als neue momentane Helligkeitsstufe aktualisiert.
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Beispielsweise weisen die Helligkeitsstufen fünf Stufen auf: eine erste Helligkeitsstufe, eine zweite Helligkeitsstufe, eine dritte Helligkeitsstufe, eine vierte Helligkeitsstufe und eine fünfte Helligkeitsstufe. Die fünf Helligkeitsstufen sind 100%, 80%, 60%, 40% bzw. 20% der höchsten Beleuchtungshel ligkeit der Lampe 100. Beispielsweise kann, wenn die Helligkeitsstufe die erste Helligkeitsstufe ist, die 100 % der höchsten Beleuchtungshelligkeit der Lampe 100 beträgt und für eine Beleuchtung um Mitternacht geeignet ist, der Schalter 300 derart aus- und wieder eingeschaltet werden, dass die Stromabschaltdauer die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung er füllt, woraufhin die Steuereinheit 50 die Lichtquelle 70 ansteuert, so dass sie Licht gemäß der zweiten Helligkeitsstufe emittiert, d.h. zu ermöglichen, dass die Helligkeit der Lampe 100 80% der höchsten Beleuchtungshelligkeit erreicht und die Beleuchtungshelligkeit vermindert wird. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die Lampe 100 die fünfte Helligkeitsstufe, d.h. 20% der höchsten Beleuchtungshelligkeit, erreicht, und dann steuert, wenn der Schalter 300 betätigt wird, um die Beleuchtungshelligkeit zu ändern, die Steuereinheit 50 die Lichtquelle an, so dass sie Licht gemäß der ersten Beleuchtungshelligkeit emittiert, d.h. es wird ein zyklischer Betrieb der voreingestellten Helligkeitsstufe realisiert.
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Wenn die Schleifendurchlaufrichtung der voreingestellten Helligkeitsstufe umgekehrt werden soll, wird beispielsweise die graduelle Abnahme der Helligkeit in eine graduelle Zunahme der Helligkeit umgekehrt. Hierzu kann der Schalter 300 derart aus- und wieder eingeschaltet werden, dass die Stromabschaltdauer die zweite voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt. Wenn beispielsweise die momentane Helligkeitsstufe die dritte Beleuch tungshelligkeitsstufe ist, sollte, wenn der Schalter 300 derart aus- und wieder eingeschaltet wird, dass die Stromabschaltdauer die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt, die Beleuchtungshelligkeit gemäß der vorstehend erwähnten Schleifendurchlaufrichtung in die vierte Beleuchtungshelligkeit geändert werden. Falls die Schleifendurchlaufrichtung der Beleuchtungshelligkeit umgekehrt werden soll, so dass veranlasst wird, dass die Beleuchtungshelligkeitsstufe bei der nächsten Betätigung des Schalters 300 in die zweite Beleuchtungshelligkeit geändert wird, sollte der Schalter 300 zunächst derart aus- und wieder eingeschaltet werden, dass die Stromabschaltdauer die zweite voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt, so dass die Steuereinheit 50 die Lichtquelle 70 derart ansteuern kann, dass sie Licht der voreingestellten Helligkeitsstufe gemäß der umgekehrten Schleifendurchlaufrichtung emittiert. Danach kann, wenn der Schalter 300 derart aus- und wieder eingeschaltet wird, dass die Stromabschaltdauer die erste voreingestellte Schwellenwertbedingung erfüllt, die Steuer einheit 50 die Lichtquelle 70 derart ansteuern, dass sie Licht gemäß der zweiten Helligkeitsstufe emittiert, wodurch die Leuchtdichte erhöht wird.
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Das Dimmregelungsverfahren der Lampe 100 und die Lampe 100, die das Dimmregelungsverfahren implementiert, können eine Dimmung in einer Schleife gemäß einem Übergang vom aus- auf den eingeschalteten Zustand eines handelsüblichen Schalters 300 ausführen, wobei der Benutzer, wenn er die Lampe 100 verwendet, lediglich die ursprüngliche gewöhnliche Lampe direkt ersetzen sollte, während der Schalter nicht ersetzt werden muss, und es ist kein weiteres Steuergerät erforderlich, so dass die Modifizierung und die Montage einfach und der Betrieb bequem sind.
