DE102017220210A1

DE102017220210A1 - Leistungsausgleich bei LED-Betriebsgeräten durch Benutzereinstellung

Info

Publication number: DE102017220210A1
Application number: DE102017220210.6A
Authority: DE
Inventors: Frank Lochmann; Christian Nesensohn; Markus Schertler
Original assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Current assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2019-05-16
Also published as: AT17911U1

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Betriebsgerät (1) zur elektrischen Versorgung einer Leuchtmittelstrecke (7) mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer LED-Strecke mit wenigstens einer LED, bereit; wobei das Betriebsgerät (1) einen Eingang (4) zum Zuführen von elektrischer Energie ausgehend von einer externen elektrischen Energieversorgung (6), einen Ausgang (5) zum elektrischen Verbinden einer Leuchtmittelstrecke (7) mit dem Betriebsgerät (1), und eine Parallelschaltung aus wenigstens zwei Konvertern (2a, 2b), vorzugsweise wenigstens zwei LED-Konvertern, umfasst; wobei jeder Konverter (2a, 2b) der Parallelschaltung dazu eingerichtet ist, ausgehend von einer über den Eingang (4) des Betriebsgerätes (1) zugeführten elektrischen Energie eine Spannung am Ausgang (5) des Betriebsgerätes (1) bereitzustellen, und wobei sich die wenigstens zwei Konverter (2a, 2b) hinsichtlich ihrer vordefinierten bereitstellbaren Spannung unterscheiden. Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Betriebsgerät mit einer Reihenschaltung aus wenigstens zwei Konvertern bereit, wobei sich die Konverter hinsichtlich ihres vordefinierten bereitstellbaren Stroms unterscheiden. Des Weiteren wird eine Leuchte (8) mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Betriebsgerät (1) und wenigstens einer Leuchtmittelstrecke (7) mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer LED-Strecke mit wenigstens einer LED, bereitgestellt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Betriebsgeräte zur elektrischen Versorgung einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer LED-Strecke mit wenigstens einer LED, sowie eine Leuchte umfassend wenigstens ein erfindungsgemäßes Betriebsgerät und wenigstens eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED.
Hintergrund
Aus dem Stand der Technik sind Betriebsgeräte für Leuchtmittelstrecken mit wenigstens einem Leuchtmittel, insbesondere für LED-Strecken mit wenigstens einer LED (Leuchtdiode) bekannt, die zur elektrischen Versorgung der Leuchtmittelstrecke eine Parallelschaltung aus wenigstens zwei Konvertern umfassen. Hierbei ist jeder Konverter dazu eingerichtet, ausgehend von einer dem Betriebsgerät zugeführten elektrischen Energie eine Spannung zur elektrischen Versorgung der Leuchtmittelstrecke bereitzustellen. Für das Zusammenschalten bzw. elektrische Verbinden von Konvertern, zum Beispiel durch Parallelschalten von Konvertern, ist auch der Begriff „stackable“ üblich, d.h. solche zusammenschaltbaren bzw. miteinander elektrisch verbindbaren, insbesondere miteinander parallel verbindbaren, Konverter werden auch als „stackable“ Konverter bezeichnet.
Eine Parallelschaltung von Konvertern in einem Betriebsgerät wird typischerweise dann vorgenommen, wenn die maximale Spannung bzw. maximale elektrische Leistung, die ein Konverter alleine bereitstellen kann, nicht ausreicht, um eine Last, wie z.B. eine Leuchtmittelstrecke, mit ausreichend elektrischer Energie zu versorgen. Durch das Parallelschalten mehrerer Konverter können dann größere elektrische Leistungen bereitgestellt werden im Vergleich zu der maximalen elektrischen Leistung, die ein einzelner Konverter bereitstellen kann.
In der vorliegenden Erfindung werden die Begriffe „elektrische Leistung“ und „Leistung“ als Synonyme verwendet.
Gemäß dem Stand der Technik werden die parallel geschalteten Konverter eines Betriebsgerätes derart angesteuert, dass jeder Konverter in der Parallelschaltung annäherungsweise den gleichen Beitrag zur elektrischen Versorgung einer am Betriebsgerät angeschlossenen Leuchtmittelstrecke, insbesondere zur Bereitstellung einer elektrischen Leistung am Ausgang des Betriebsgerätes, leistet. D.h. es wird immer versucht, die zu erzielende Gesamtleistung zur elektrischen Versorgung einer am Betriebsgerät angeschlossenen Leuchtmittelstrecke gleichmäßig auf alle parallelen Pfade der Parallelschaltung aus Konvertern zu verteilen. Dies erfordert eine aufwändige und kostenintensive Steuerung der einzelnen Konverter der Parallelschaltung aus Konvertern des Betriebsgerätes.
Im Lichte dieses Standes der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Betriebsgerät mit einer Parallelschaltung aus wenigstens zwei Konvertern zur elektrischen Versorgung einer Leuchtmittelstrecke bereitzustellen, bei der die vorstehend beschriebene aufwendige Steuerung der Konvertern nicht notwendig ist.
Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Betriebsgerät zur elektrischen Versorgung einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer LED-Strecke mit wenigstens einer LED, bereitgestellt; wobei das Betriebsgerät einen Eingang zum Zuführen von elektrischer Energie ausgehend von einer externen elektrischen Energieversorgung, einen Ausgang zum elektrischen Verbinden einer Leuchtmittelstrecke mit dem Betriebsgerät, und eine Parallelschaltung aus wenigstens zwei Konvertern, vorzugsweise wenigstens zwei LED-Konvertern, umfasst; wobei jeder Konverter der Parallelschaltung dazu eingerichtet ist, ausgehend von einer über den Eingang des Betriebsgerätes zugeführten elektrischen Energie eine Spannung am Ausgang des Betriebsgerätes bereitzustellen; und wobei sich die wenigstens zwei Konverter hinsichtlich ihrer vordefinierten bereitstellbaren Spannung unterscheiden.
Mit anderen Worten schlägt die vorliegende Erfindung ein Betriebsgerät für eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel vor, welche eine Parallelschaltung aus wenigstens zwei Konvertern aufweist, wobei - anstelle einer aufwendigen Steuerung der wenigstens zwei Konverter zur Steuerung der Beteiligung der einzelnen Konverter bei der elektrischen Versorgung der Leuchtmittelstrecke - sich die wenigstens zwei Konverter hinsichtlich ihrer vordefinierten bereitstellbaren Spannung unterscheiden. Hierdurch wird eine automatische Steuerung der wenigstens zwei Konverter (ohne eine Steuereinheit) hinsichtlich ihres Beitrags zur Bereitstellung einer Spannung und somit elektrischen Leistung am Ausgang des Betriebsgerätes in Abhängigkeit der am Ausgang des Betriebsgerätes angeschlossenen Last erzielt.
Insbesondere erfolgt diese automatische Steuerung in Abhängigkeit der elektrischen Leistungsaufnahme und/oder der Stromaufnahme durch die am Ausgang des Betriebsgerätes angeschlossene Leuchtmittelstrecke.
Somit ist das erfindungsgemäße Betriebsgerät vorteilhaft, da eine aufwendige und kostenintensive Steuerung der Konverter zur Steuerung des Beitrags der einzelnen Konverter an der Bereitstellung einer elektrischen Gesamtleistung, eines Stroms und/oder einer Spannung am Ausgang des Betriebsgerätes nicht benötigt wird.
Im Einzelnen, in der Parallelschaltung aus wenigstens zwei Konvertern ist ein erster Konverter angeordnet, der eine größere vordefinierte bereitstellbare Spannung aufweist im Vergleich zu einem zweiten Konverter der wenigstens zwei Konverter. D.h. der erste Konverter ist dazu eingerichtet, ausgangsseitig eine größere Spannung und/oder eine größere elektrische Leistung bereitzustellen im Vergleich zu dem zweiten Konverter.
Für den Fall, dass die am Ausgang des Betriebsgerätes angeschlossene Leuchtmittelstrecke eine elektrische Leistung aufnimmt, die durch den ersten Konverter alleine bereitgestellt werden kann, stellt der erste Konverter alleine die Spannung zur elektrischen Versorgung der Last am Ausgang des Betriebsgerätes bereit; während der zweite Konverter vorzugsweise im Leerlauf betrieben wird. D.h. der erste Konverter stellt alleine die elektrische Leistung, die Spannung und/oder den Strom am Ausgang des Betriebsgerätes bereit, währen der zweite Konverter keinen Beitrag zur Bereitstellung der elektrischen Leistung, der Spannung und/oder des Stroms am Ausgang des Betriebsgerätes leistet, wenn die Leistungsaufnahme der am Ausgang des Betriebsgerätes angeschlossenen Leuchtmittelstrecke kleiner oder gleich der vordefinierten bereitstellbaren Leistung des ersten Konverters ist.
Für den Fall, dass die durch die Leuchtmittelstrecke aufgenommene elektrische Leistung einen elektrischer Leistungswert erreicht, der durch den ersten Konverter alleine nicht mehr bereitgestellt werden kann, kommt der erste Konverter in Sättigung, wodurch sich die durch den ersten Konverter am Ausgang des Betriebsgerätes bereitgestellte Spannung erniedrigt. Dadurch wird auch der bisher im Leerlauf betriebene zwei Konverter zur elektrischen Versorgung zugeschaltet, sodass dann auch der zweite Konverter zur Bereitstellung der Spannung und/oder der elektrischen Leistung am Ausgang des Betriebsgerätes beiträgt. D.h., nun stellen vorzugsweise beide Konverter zusammen die elektrische Leistung, die Spannung und/oder den Strom am Ausgang des Betriebsgerätes bereit.
Mit anderen Worten trägt auch der zweite Konverter zur Bereitstellung der elektrischen Leistung am Ausgang des Betriebsgerätes bei, falls die am Ausgang des Betriebsgerätes angeschlossene Leuchtmittelstrecke eine größere elektrische Leistung und/oder einen größeren Strom aufnimmt, als durch den ersten Konverter durch die Bereitstellung seiner Ausgangsspannung am Ausgang des Betriebsgerätes alleine bereitgestellt werden kann. Diese automatische Steuerung der wenigstens zwei Konverter hinsichtlich ihres Beitrags zur elektrischen Versorgung einer am Ausgang des Betriebsgerätes angeschlossenen Leuchtmittelstrecke wird nachfolgend beispielhaft anhand der 3a und 3b erläutert.
Das erfindungsgemäße Betriebsgerät umfasst vorzugsweise zwei oder mehrere Konverter, die miteinander parallel elektrisch verbunden sind, um eine Parallelschaltung aus mehreren Konvertern zu bilden. Hierbei weisen die mehreren Konvertern vorzugsweise eine unterschiedliche vordefinierte bereitstellbare Spannung und somit eine unterschiedliche vordefinierte bereitstellbare elektrische Leistung auf. D.h. die mehreren Konverter unterscheiden sich voneinander hinsichtlich der vordefinierten bereitstellbaren Spannung und/oder der vordefinierten bereitstellbaren Leistung.
Abhängig von der elektrischen Leistungsaufnahme durch die am Ausgang des Betriebsgerätes angeschlossene Leuchtmittelstrecke, trägt zuerst nur der Konverter mit der größten vordefinierten bereitstellbaren Spannung zur elektrischen Versorgung der Last bei. Mit steigender elektrischer Leistungsaufnahme der Leuchtmittelstrecke tragen weitere Konverter der Parallelschaltung in absteigender Reihenfolge ihrer vordefinierten bereitstellbaren Spannung zur elektrischen Versorgung bei.
Die an dem Ausgang des Betriebsgerätes anschließbare Leuchtmittelstrecke umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Leuchtmittel. Die Leuchtmittel sind vorzugsweise in Reihe und/oder parallel miteinander elektrisch verbunden, falls mehr als ein Leuchtmittel in der Leuchtmittelstrecke angeordnet ist. Als Leuchtmittel können alle dem Fachmann bekannten Leuchtmittel verwendet werden, deren Lichtemission durch die dem Leuchtmittel zugeführte elektrische Energie steuerbar ist. Vorzugsweise entspricht das wenigstens eine Leuchtmittel der Leuchtmittelstrecke einer Leuchtdiode (LED), wobei dann die Leuchtmittelstrecke als Leuchtdioden-Strecke mit wenigstens einer Leuchtdiode (LED-Strecke mit wenigstens einer LED) bezeichnet wird. Die Leuchtmittelstrecke kann jede Art von LED umfassen, wie z.B. organische LED, anorganische LED, LED mit Sekundäranregung usw. Vorzugsweise umfasst die Leuchtmittelstrecke unterschiedliche Arten von Leuchtmitteln oder nur eine Art von Leuchtmitteln. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Leuchtmittel beschränkt.
Die externe elektrische Energieversorgung kann eine Wechselspannungsquelle, wie z.B. das Stromnetz, oder eine Gleichspannungsquelle, wie z.B. eine vorzugsweise wiederaufladbare Batterie, sein. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine bestimmte externe elektrische Energieversorgung beschränkt.
Vorzugsweise kann jeder Konverter der wenigstens zwei Konverter ein passiver Konverter, wie z.B. ein Linearregler, oder ein aktiv getakteter Konverter, wie z.B. ein Schaltregler, sein. Erfindungsgemäß kann jeder bekannte passive Konverter und jeder bekannte aktive getaktete Konverter verwendet werden. Die wenigstens zwei Konverter sind vorzugsweise vom gleichen Konvertertyp oder unterscheiden sich hinsichtlich des Konvertertyp. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Konvertertypen beschränkt.
Unter dem Begriff „vordefinierte bereitstellbare Spannung eines Konverters“ versteht man einen vordefinierten Spannungswert, den der Konverter ausgangsseitig maximal ausgeben kann. Folglich versteht man unter dem Begriff „vordefinierte Leistung eines Konverters“ einen vordefinierten Leistungswert, den der Konverter ausgangsseitig maximal ausgegeben kann. Vorzugsweise werden die vordefinierte bereitstellbare Spannung und die vordefinierte bereitstellbare Leistung eines Konverters herstellerseitig festgelegt.
Vorzugsweise entspricht die vordefinierte bereitstellbare Spannung eines Konverters der Nennspannung bzw. Nominalspannung des Konverters oder der maximal bereitstellbaren Spannung, die der Konverter aufgrund seiner Hardware ausgangsseitig maximal bereitstellen kann. Folglich entspricht vorzugsweise die vordefinierte bereitstellbare Leistung eines Konverters der Nennleistung bzw. Nominalleistung des Konverters oder der maximal bereitstellbaren Leistung, die der Konverter aufgrund seiner Hardware ausgangsseitig maximal bereitstellen kann.
Die vordefinierte bereitstellbare Spannung und die vordefinierte bereitstellbare Leistung eines Konverters können vorzugsweise geändert werden. Zum Beispiel kann die vordefinierte bereitstellbare Spannung und Leistung eines Konverters herstellerseitig auf eine Ausgangsspannung und Ausgangsleistung beschränkt sein, die unterhalb der durch den Konverter aufgrund seiner Hardware maximal bereitstellbaren Spannung und Leistung liegen. Durch ein kostenpflichtiges Upgrade kann dann diese Beschränkung vorzugsweise aufgehoben werden, sodass dann die vordefinierte bereitstellbare Spannung und Leistung des Konverters vorzugsweise der durch den Konverter aufgrund seiner Hardware maximal bereitstellbaren Spannung und Leistung entsprechen.
Aufgrund des Unterschieds zwischen den wenigstens zwei Konvertern hinsichtlich ihrer vordefinierten bereitstellbaren Spannung, stellen die wenigstens zwei Konverter vorzugsweise unterschiedliche Spannungen bereit, wenn sie durch eine Steuereinheit auf gleiche Weise angesteuert werden. Vorzugsweise sind die wenigstens zwei Konverter identische Konverter bzw. Konverter gleicher Bauart, die aufgrund von internen Toleranzen ihrer Bauteile unterschiedliche Ausgangsspannungen bereitstellen. Insbesondere bei gleicher Ansteuerung der wenigstens zwei Konverter hinsichtlich einer bereitzustellenden Spannung stellt der Konverter mit der größeren vordefinierten bereitstellbaren Spannung eine größere Spannung im Vergleich zu dem anderen Konverter mit der niedrigeren vordefinierten bereitstellbaren Spannung bereit.
Vorzugsweise unterscheiden sich die wenigstens zwei Konverter aufgrund von Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der wenigstens zwei Konverter hinsichtlich ihrer vordefinierten bereitstellbaren Spannung.
Mit anderen Worten kann sich der Unterschied hinsichtlich der vordefinierten bereitstellbaren Spannung und/oder hinsichtlich der vordefinierten bereitstellbaren elektrischen Leistung zwischen den wenigstens zwei Konvertern aufgrund von Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der wenigstens zwei Konverter ergeben.
Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine herstellungsbedingte Schwankung von Konvertern hinsichtlich der vordefinierten bereitstellbaren Ausgangsspannung ausgenutzt, um daraus einen selbständigen Automatismus zur Hinzuschaltung weiterer paralleler Konverter zur elektrischen Versorgung einer Leuchtmittelstrecke durch den Konverter mit der größten vordefinierten bereitstellbaren Spannung zu erzielen.
Ferner umfasst das erfindungsgemäße Betriebsgerät vorzugsweise eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die vordefinierte bereitstellbare Spannung wenigstens eines Konverters der wenigstens zwei Konverter einzustellen.
Insbesondere ist die Steuereinheit des Betriebsgerätes dazu eingerichtet, die vordefinierte bereitstellbare elektrische Leistung wenigstens eines Konverter zu steuern bzw. zu ändern. Die Steuereinheit des Betriebsgerätes ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die vordefinierte bereitstellbare Spannung wenigstens eines Konverters kleiner als die herstellerseitig ursprünglich festgelegte vordefinierte bereitstellbare Spannung, zum Beispiel die Nennspannung, des Konverters einzustellen. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die vordefinierte bereitstellbare elektrische Leistung wenigstens eines Konverters kleiner als die herstellerseitig ursprünglich festgelegte vordefinierte bereitstellbare Leistung, wie zum Beispiel die Nennleistung, des Konverters einzustellen.
Dies hat den Vorteil, dass die Lebensdauer wenigstens eines Konverters erhöht werden kann, da bei geringeren Spannungen und elektrischen Leistungen der Konverter weniger physisch belastet wird und folglich seine Lebensdauer erhöht wird.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die vordefinierte bereitstellbare Spannung und/oder die vordefinierte bereitstellbare elektrische Leistung des Konverters einzustellen, der die größte Spannung bereitstellen kann bzw. der die größte vordefinierte bereitstellbare Spannung aufweist. Dadurch kann die Steuereinheit steuern, bis zu welcher Leistungsaufnahme einer am Betriebsgerät angeschlossenen Leuchtmittelstrecke der Konverter mit der größten vordefinierte bereitstellbaren Spannung alleine die Spannung am Ausgang des Betriebsgerätes bereitstellt und folglich für die Bereitstellung der elektrischen Leistung am Ausgang alleine ursächlich ist. Mit anderen Worten kann die Steuereinheit dadurch steuern, ab welcher Leistungsaufnahme einer am Betriebsgerät angeschlossenen Leuchtmittelstrecke beide Konverter der wenigstens zwei Konverter des Betriebsgerätes für die Bereitstellung der elektrischen Leistung am Ausgang des Betriebsgerätes ursächlich sind.
Des Weiteren ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, die vordefinierte bereitstellbare Spannung des wenigstens einen Konverters der wenigstens zwei Konverter auf der Basis einer externen Information einzustellen.
Vorzugsweise gibt die externe Information für den wenigstens einen Konverter den Wert an, auf den die vordefinierte bereitstellbare Spannung oder die vordefinierte bereitstellbare elektrische Leistung des wenigstens einen Konverters eingestellt werden soll.
Vorzugsweise ist das Betriebsgerät dazu eingerichtet, die externe Information über eine Schnittstelle, vorzugsweise DALI-Schnittstelle, eine an dem Eingang anschließbare Versorgungsleitung zum Zuführen der externen elektrischen Energie, vorzugsweise in Form einer Ein-/Aus-Sequenz der Versorgungspannung, und/oder einen Stecker zu erhalten.
D.h. das Betriebsgerät kann eine Schnittstelle zur Kommunikation nach extern aufweisen, wobei vorzugsweise an die Schnittstelle ein Kommunikationsbus angeschlossen werden kann. Die Schnittstelle ist vorzugsweise eine Schnittstelle, über die gemäß dem DALI-Standard kommuniziert werden kann. Die Schnittstelle ist vorzugsweise eine bidirektionale Schnittstelle, über die bidirektional kommuniziert werden kann. Die vorliegende Erfindung ist weder auf eine bestimmte Schnittstelle noch einen bestimmten Standard oder ein bestimmtes Protokoll zur Kommunikation beschränkt.
Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, über wenigstens eine Versorgungsleitung zu kommunizieren, die zur elektrischen Versorgung des Betriebsgerätes mit dem Eingang des Betriebsgerätes elektrisch verbunden ist. Die Steuereinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet, über die elektrische Versorgung des Betriebsgerätes durch Demodulation und/oder Modulation der dem Betriebsgerät zugeführten Versorgungsspannung zu kommunizieren. Insbesondere kann eine solche Kommunikation durch eine Ein-/Aussequenz der Versorgungsspannung erfolgen. Zum Beispiel kann die dem Betriebsgerät zugeführte Spannung gemäß einem Muster zeitweise unterbrochen werden, um eine Modulation der Versorgungsspannung zu erzielen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Art der Datenübertragung mittels der dem Betriebsgerät zugeführten Versorgungsspannung beschränkt.
Zusätzlich oder alternativ kann die externe Information über einen Stecker zugeführt werden. D.h. das Betriebsgerät umfasst vorzugsweise eine Einrichtung, insbesondere Buchse, zum lösbaren mechanischen und elektrischen Verbinden eines Steckers, sodass ein externes Gerät über den Stecker mit dem Betriebsgerät verbunden werden kann und folglich eine vorzugsweise bidirektionale Kommunikation zwischen der Steuereinheit und dem externen Gerät geschaffen werden kann, über die dann die externe Information dem Betriebsgerät, insbesondere der Steuereinheit, zuführbar ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Stecker beschränkt.
Insbesondere umfasst das Betriebsgerät zusätzlich oder alternativ eine Einrichtung zum elektrischen Verbinden wenigstens eines ohmschen Widerstands, wobei der Widerstandswert des ohmschen Widerstands die externe Information wiedergibt. Das Betriebsgerät ist dann vorzugsweise dazu eingerichtet, den Widerstandswert des wenigstens einen ohmschen Widerstands auszulesen, wenn dieser mit der Einrichtung zum elektrischen Verbinden wenigstens eines ohmschen Widerstands elektrisch verbunden ist, und auf diese Weise die durch den Widerstandswert wiedergegebene externe Information zu erhalten. Ein solcher Widerstand kann auch als „Plug“ bezeichnet werden.
Hinsichtlich der Zuführung einer externen Information an das Betriebsgerät, insbesondere an die Steuereinheit, zur Steuerung, insbesondere zur Einstellung bzw. Änderung, der vordefinierten bereitstellbaren Spannung wenigstens eines Konverters durch die Steuereinheit ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte Art der Zuführung der externen Information beschränkt.
Ferner ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, die vordefinierte bereitstellbare Spannung jedes Konverters der wenigstens zwei Konverter einzustellen.
Falls mehr als zwei Konverter in der Parallelschaltung des Betriebsgerätes angeordnet sind, kann die Steuereinheit vorzugsweise für jeden Konverter die vordefinierte bereitstellbare Spannung steuern, insbesondere einstellen, um die Reihenfolge zu bestimmen, in der die einzelnen Konverter zur Bereitstellung der elektrischen Leistung am Ausgang des Betriebsgerätes beitragen.
Des Weiteren ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, zur Steuerung der elektrischen Versorgung der an das Betriebsgerät anschließbaren Leuchtmittelstrecke den Konverter der wenigstens zwei Konverter, der die größere vordefinierte bereitstellbare Spannung aufweist, zu steuern, und den anderen Konverter der wenigstens zwei Konverter entsprechend zu steuern.
Mit anderen Worten ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, einen ersten Konverter der wenigstens zwei Konverter, der die größere vordefinierte bereitstellbare Spannung aufweist, zu steuern und den zweite Konverter der wenigstens zwei Konverter in gleicher Weise wie den ersten Konverter zu steuern.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die wenigstens zwei Konverter derart zu steuern, dass jeder Konverter seine jeweilige vordefinierte bereitstellbare Spannung bereitstellt.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, den Konverter der wenigstens zwei Konverter, der die größere vordefinierte bereitstellbare Spannung aufweist, auf Basis wenigstens einer eine elektrische Größe der Leuchtmittelstrecke, insbesondere den Strom und/oder Spannung der Leuchtmittelstrecke, widergebenden Rückführgröße zu steuern.
Mit anderen Worten ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, eine Regelung des Konverters der wenigstens zwei Konverter, der die größere vordefinierte bereitstellbare Spannung aufweist, durchzuführen, wobei vorzugsweise der Strom, die Spannung und/oder die Leistungsaufnahme der am Ausgang des Betriebsgerätes angeschlossenen Leuchtmittelstrecke als Rückführgröße verwendet wird.
Insbesondere ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, eine Regelung eines ersten Konverters der wenigstens zwei Konverter, der die größere vordefinierte bereitstellbare Spannung aufweist, auf der Basis wenigstens einer einen elektrischen Parameter, wie z.B. Strom und /oder Spannung, der Leuchtmittelstrecke wiedergebenden Rückführgröße durchzuführen, und den zweite Konverter der wenigstens zwei Konverter in gleicher Weise wie den ersten Konverter zu steuern.
Ferner sind die wenigstens zwei Konverter vorzugsweise passive Konverter und/oder aktiv getaktete Konverter.
Mit anderen Worten können die wenigstens zwei Konverter beide passive Konverter, wie z.B. Linearregler, oder beide aktiv getaktete Konverter, wie z.B. Schaltregler, sein oder einer der wenigstens zwei Konverter ist ein passiver Konverter und der Andere der wenigstens zwei Konverter ist ein aktiv getakteter Konverter. Für den Fall, dass die wenigstens zwei Konverter beide passive Konverter bzw. beide aktiv getaktete Konverter sind, können die wenigstens zwei Konverter gleiche passive Konvertertypen oder unterschiedliche passive Konvertertypen bzw. gleiche aktiv getaktete Konvertertypen oder unterschiedliche aktiv getaktete Konvertertypen sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Betriebsgerät zur elektrischen Versorgung einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer LED-Strecke mit wenigstens einer LED, bereitgestellt; wobei das Betriebsgerät einen Eingang zum Zuführen von elektrischer Energie ausgehend von einer externen elektrischen Energieversorgung, einen Ausgang zum elektrischen Verbinden einer Leuchtmittelstrecke mit dem Betriebsgerät, und eine Reihenschaltung aus wenigstens zwei Konvertern, vorzugsweise wenigstens zwei LED-Konvertern; wobei jeder LED-Konverter der Reihenschaltung dazu eingerichtet ist, ausgehend von einer über den Eingang des Betriebsgerätes zugeführten elektrischen Energie einen Strom am Ausgang des Betriebsgerätes bereitzustellen; und wobei sich die wenigstens zwei Konverter hinsichtlich ihres vordefinierten bereitstellbaren Stroms unterscheiden.
Mit anderen Worten umfasst die vorliegende Erfindung auch den zu dem in der vorliegenden Anmeldung zuerst genannten erfindungsgemäßen Betriebsgerät inversen Fall, bei dem nun die wenigstens zwei Konverter in Reihe geschaltet sind und sich hinsichtlich ihres vordefinierten bereitstellbaren Stroms unterscheiden. Somit sind die vorstehenden Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Betriebsgerät mit der Parallelschaltung aus wenigstens zwei Konvertern für das erfindungsgemäße Betriebsgerät mit der Reihenschaltung aus wenigstens zwei Konvertern in analoger Weise zutreffend.
Vorzugsweise unterscheiden sich die wenigstens zwei Konverter aufgrund von Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der wenigstens zwei Konverter hinsichtlich ihres vordefinierten bereitstellbaren Stroms.
Ferner umfasst das erfindungsgemäße Betriebsgerät vorzugsweise eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, den vordefinierten bereitstellbaren Strom wenigstens eines Konverters der wenigstens zwei Konverter einzustellen.
Des Weiteren ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, den vordefinierten bereitstellbaren Strom des wenigstens einen Konverters der wenigstens zwei Konverter auf der Basis einer externen Information einzustellen.
Vorzugsweise ist das Betriebsgerät dazu eingerichtet, die externe Information über eine Schnittstelle, vorzugsweise DALI-Schnittstelle, eine an dem Eingang anschließbare Versorgungsleitung zum Zuführen der externen elektrischen Energie, vorzugsweise in Form einer Ein-/Aus-Sequenz der Versorgungspannung, und/oder einen Stecker zu erhalten.
Ferner ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, den vordefinierten bereitstellbaren Strom jedes Konverters der wenigstens zwei Konverter einzustellen.
Des Weiteren ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, zur Steuerung der elektrischen Versorgung der an das Betriebsgerät anschließbaren Leuchtmittelstrecke den Konverter der wenigstens zwei Konverter, der den größeren vordefinierten bereitstellbaren Strom aufweist, zu steuern, und den anderen Konverter der wenigstens zwei Konverter entsprechend zu steuern.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, den Konverter der wenigstens zwei Konverter, der den größeren vordefinierten bereitstellbaren Strom aufweist, auf Basis wenigstens einer eine elektrische Größe der Leuchtmittelstrecke, insbesondere den Strom und/oder Spannung der Leuchtmittelstrecke, widergebenden Rückführgröße zu steuern.
Ferner sind die wenigstens zwei Konverter vorzugsweise passive Konverter und/oder aktiv getaktete Konverter.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird des Weiteren eine Leuchte bereitgestellt, wobei die Leuchte wenigstens ein vorstehend beschriebenes erfindungsgemäßes Betriebsgerät und wenigstens eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED, umfasst; wobei die wenigstens eine Leuchtmittelstrecke mit dem Ausgang des wenigstens einen Betriebsgerätes elektrisch verbunden ist, und das wenigstens eine Betriebsgerät dazu eingerichtet ist, die wenigstens eine Leuchtmittelstrecke elektrisch zu versorgen.
Die an dem Ausgang des Betriebsgerätes anschließbare Leuchtmittelstrecke umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Leuchtmittel. Die Leuchtmittel sind vorzugsweise in Reihe und/oder parallel miteinander elektrisch verbunden, falls mehr als ein Leuchtmittel in der Leuchtmittelstrecke angeordnet ist. Als Leuchtmittel können alle dem Fachmann bekannten Leuchtmittel verwendet werden, deren Lichtemission durch die dem Leuchtmittel zugeführte elektrische Energie steuerbar ist. Vorzugsweise entspricht das wenigstens eine Leuchtmittel der Leuchtmittelstrecke einer Leuchtdiode (LED), wobei dann die Leuchtmittelstrecke als Leuchtdioden-Strecke mit wenigstens einer Leuchtdiode (LED-Strecke mit wenigstens einer LED) bezeichnet wird. Die Leuchtmittelstrecke kann jede Art von LED umfassen, wie z.B. organische LED, anorganische LED, LED mit Sekundäranregung usw. Vorzugsweise umfasst die Leuchtmittelstrecke unterschiedliche Arten von Leuchtmitteln oder nur eine Art von Leuchtmitteln. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Leuchtmittel beschränkt.
Vorzugsweise umfasst die Leuchte mehr als nur ein erfindungsgemäßes Betriebsgerät und/oder mehr als nur eine Leuchtmittelstrecke.
Für den Fall, dass mehrere Leuchtmittelstrecken in der Leuchte vorgesehen sind, können diese mehreren Leuchtmittelstrecken durch ein erfindungsgemäßes Betriebsgerät elektrisch versorgt werden oder durch mehrere erfindungsgemäße Betriebsgeräte versorgt werden. Insbesondere kann die Anzahl an Betriebsgeräten gleich der Anzahl an Leuchtmittelstrecken entsprechen. Die Leuchte kann vorzugsweise auch mehrere Betriebsgeräte und nur eine Leuchtmittelstrecke umfassen. Zum Beispiel kann die Leuchte als ein erstes Betriebsgerät ein Betriebsgerät für die elektrische Versorgung der Leuchtmittelstrecke im Normalbetrieb ausgehend von dem Stromnetz und als zweites Betriebsgerät ein Notfall-Betriebsgerät für die elektrische Versorgung der Leuchtmittelstrecke im Notfall bei Unterbrechung des Stromnetzes aufweisen.
Im Übrigen wird hinsichtlich des erfindungsgemäßen Betriebsgerätes und der Leuchtmittelstrecke auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben. Darin zeigt:

1 einen schematischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes;
2 einen schematischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes; und
3a und 3b ein Beispiel eines automatischen Leistungsausgleichs zwischen zwei Konvertern eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes bei der elektrischen Versorgung einer Leuchtmittelstrecke, insbesondere einer LED-Strecke.

In den Figuren sind sich entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen markiert.
1 zeigt einen schematischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes.
Die 1 zeigt schematisch eine Leuchte 8 mit einem erfindungsgemäßen Betriebsgerät 1 und einer Leuchtmittelstrecke 7 aufweisend wenigstens ein Leuchtmittel. Die Leuchtmittelstrecke 7 ist mit dem Betriebsgerät 1, insbesondere mit dem Ausgang 5 des Betriebsgerätes 1, elektrisch verbunden. Gemäß der 1 ist die Leuchte 8, insbesondere der Eingang 4 des Betriebsgerätes 1, mit einer externen elektrischen Energieversorgung 6 elektrisch verbunden, sodass das Betriebsgerät 1 ausgehend von der elektrischen Energieversorgung 6 elektrisch versorgt wird. Folglich ist das Betriebsgerät 1 dazu eingerichtet, die Leuchtmittelstrecke 7 ausgehend von der externen elektrischen Energieversorgung 6 elektrisch zu versorgen.
Wie bereits vorstehend ausgeführt, entspricht die Leuchtmittelstrecke 7 vorzugsweise einer LED-Strecke mit wenigstens einer LED.
Die externe elektrische Energieversorgung 6 kann auch ein Bestandteil der Leuchte 8 und/oder des Betriebsgerätes 1 sein, insbesondere für den Fall, dass es sich bei der elektrischen Energieversorgung 6 um eine vorzugsweise wiederaufladbare Batterie handelt. Im Übrigen wird hinsichtlich der Beschreibung der externen elektrischen Energieversorgung 6 und der Leuchtmittelstrecke 7 auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen.
Gemäß der 1 umfasst das erfindungsgemäße Betriebsgerät 1 zwei Konverter 2a und 2b. Wie bereits vorstehend ausgeführt, kann das Betriebsgerät aber auch mehr als zwei Konverter umfassen. Die zwei Konverter 2a und 2b sind miteinander parallel verschaltet und bilden somit eine Parallelschaltung aus zwei Konvertern. Falls das Betriebsgerät 1 mehr als zwei Konverter umfasst, sind die mehreren Konverter auch in einer Parallelschaltung miteinander verbunden. Unabhängig von der Anzahl an Konvertern im Betriebsgerät, d.h. ob zwei oder mehr Konverter vorhanden sind, kann wenigstens ein Konverter auch außerhalb der Parallelschaltung angeordnet sein. Zum Beispiel kann wenigstens ein Konverter zwischen dem Eingang 4 des Betriebsgerätes 1 und der Parallelschaltung aus Konvertern des Betriebsgerätes in Reihe geschaltet sein.
Die zwei Konverter 2a und 2b des Betriebsgerätes 1 der 1 sind jeweils eingangsseitig mit dem Eingang 4 des Betriebsgerätes 1 und ausgangseitig mit dem Ausgang 5 des Betriebsgerätes 1 elektrisch verbunden. Vorzugsweise ist jeder Konverter indirekt mit dem Eingang 4 und/oder Ausgang 5 des Betriebsgerätes 1 elektrisch verbunden.
Gemäß der 1 sind die Konverter 2a und 2b vorzugsweise jeweils über eine Diode 3a und 3b mit dem Ausgang 5 des Betriebsgerätes elektrisch verbunden. Dies soll einen Stromrückfluss von einem Strompfad der Parallelschaltung der Konverter 2a und 2b in den anderen Strompfad der Parallelschaltung verhindern. Zum Beispiel soll ein Stromfluss ausgehend von dem Strompfad, in dem der Konverter 2a angeordnet ist, in den Strompfad, in dem der Konverter 2b angeordnet ist, verhindert werden.
Vorzugsweise kann die Diode 3a innerhalb des Konverters 2a und die Diode 3b innerhalb des Konverters 2b angeordnet sein.
Gemäß der 1 ist die Diode 3a derart in dem Strompfad des Konverters 2a angeordnet, dass die Anode der Diode 3a mit dem Ausgang des Konverters 2a und die Kathode der Diode 3a mit dem Ausgang 5 des Betriebsgerätes 1 elektrisch verbunden. Entsprechend ist die Diode 3b derart in dem Strompfad des Konverters 2b angeordnet, dass die Anode der Diode 3b mit dem Ausgang des Konverters 2b und die Kathode der Diode 3b mit dem Ausgang 5 des Betriebsgeräte elektrisch verbunden ist.
Wie bereits vorstehend ausgeführt, unterscheiden sich die Konverter 2a und 2b hinsichtlich ihrer vordefinierten bereitstellbaren Spannung und folglich hinsichtlich ihrer vordefinierten bereitstellbaren elektrischen Leistung. D.h., zum Beispiel ist die vordefinierten Spannung, die der Konverter 2a bereitstellen kann, größer als die vordefinierten Spannung, die der Konverter 2b bereitstellen kann.
Vorzugsweise besteht dieser Unterschied zwischen den Konvertern 2a und 2b aufgrund von herstellungsbedingten Abweichungen zwischen den Konvertern 2a und 2b.
Bezüglich der automatischen Steuerung der Konverter 2a und 2b hinsichtlich ihres Beitrags zur Bereitstellung einer elektrischen Leistung am Ausgang 5 des Betriebsgerätes 1 in Abhängigkeit der Leistungsaufnahme, insbesondere der Stromaufnahme, durch die am Ausgang 5 angeschlossenen Leuchtmittelstrecke 7 wird auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen sowie auf die nachfolgenden Ausführungen zu den 3a und 3b verwiesen.
2 zeigt einen schematischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes.
Die in 2 gezeigte Leuchte 8 und das in 2 gezeigte Betriebsgerät 1 entsprechen im Wesentlichen der in 1 gezeigten Leuchte 8 und dem in 1 gezeigten Betriebsgerät 1. Folglich sind die vorstehenden Ausführungen zur 1 auch für die 2 zutreffend und es wird nachfolgend im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den 1 und 2 eingegangen.
Gemäß der 2 umfasst das Betriebsgerät 1 vorzugsweise auch eine Steuereinheit 9, die dazu eingerichtet ist, die zwei Konverter 2a und 2b zu steuern.
Die Steuereinheit 9 des Betriebsgerätes 1 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Konverter der zwei Konverter 2a und 2b zu steuern, der die größere vordefinierte bereitstellbare Spannung aufweist, und den anderen Konverter der zwei Konverter entsprechend, insbesondere in gleicher Weise, anzusteuern. Mit anderen Worten ist die Steuereinheit 9 vorzugsweise dazu eingerichtet, die Spannung, die durch den Konverter mit der größeren vordefinierten bereitstellbaren Spannung bereitgestellt wird, zu steuern und die Spannung, die durch den anderen Konverter der zwei Konverter 2a und 2b bereitgestellt wird, entsprechend, insbesondere in gleicher Weise, zu steuern.
Vorzugsweise kann diese Steuerung auf der Basis wenigstens einer Rückführgröße, wie z.B. auf Basis des Stroms, der Spannung und/oder der aufgenommenen elektrischen Leistung der Leuchtmittelstrecke 7, erfolgen. D.h. die Steuereinheit 9 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Spannung, die durch den Konverter mit der größeren vordefinierten bereitstellbaren Spannung bereitgestellt wird, auf der Basis wenigstens einer Rückführgröße (wie z.B. Strom, Spannung und/oder aufgenommene elektrische Leistung der Leuchtmittelstrecke 7) zu steuern und die Spannung, die durch den anderen Konverter der zwei Konverter 2a und 2b bereitgestellt wird, entsprechend dieser Steuerung, insbesondere in gleicher Weise wie diese Steuerung, zusteuern.
Vorzugsweise stellen die zwei Konverter 2a und 2b unterschiedliche Spannungen, insbesondere geringfügig unterschiedliche Spannungen, an ihrem Ausgang bereit, wenn die Steuereinheit 9 die Konverter 2a und 2b gleich bzw. in gleicher Weise ansteuert.
Falls mehr als zwei Konverter in dem Betriebsgerät angeordnet sind, kann die Steuereinheit 9 die vorstehende Steuerung ebenfalls durchführen. D.h. die Steuereinheit 9 ist dann vorzugsweise dazu eingerichtet, die Spannung, die durch den Konverter mit der größten vordefinierten bereitstellbaren Spannung bereitgestellt wird, zu steuern, und die Spannungen, die durch die anderen Konverter bereitgestellt werden, entsprechend, insbesondere in gleicher Weise, zu steuern.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit 9 dazu eingerichtet, die vordefinierte bereitstellbare Spannung wenigstens eines Konverters der zwei Konverter 2a und 2b zu steuern, insbesondere einzustellen. Insbesondere ist die Steuereinheit 9 dazu eingerichtet, die vordefinierte bereitstellbare Spannung des Konverters der zwei Konverter 2a und 2b einzustellen, dessen vordefinierte bereitstellbare Spannung am größten ist.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit 9 dazu eingerichtet, die vordefinierte bereitstellbare Spannung jedes Konverters der Parallelschaltung aus Konvertern 2a und 2b des Betriebsgerätes 1 zu steuern, insbesondere einzustellen. Dadurch kann die Steuereinheit die Reihenfolge steuern, in der die einzelnen Konverter der Parallelschaltung aus Konvertern 2a und 2b zur Bereitstellung einer elektrischen Leistung am Ausgang 5 des Betriebsgerätes 1 beitragen. Das Vorstehende ist auch für Betriebsgeräte mit mehr als zwei parallel geschalteten Konvertern zutreffend.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit 9 dazu eingerichtet, die vordefinierte bereitstellbare Spannung eines oder jedes Konverters des Betriebsgerätes 1 auf der Basis einer externen Information einzustellen. Vorzugsweise gibt die externe Information den Wert an, auf den die vordefinierte bereitstellbare Spannung eingestellt werden soll.
Gemäß der 2 umfasst das Betriebsgerät daher vorzugsweise eine Schnittstelle 10, über die dem Betriebsgerät 1, insbesondere der Steuereinheit 9, die externe Information zugeführt werden kann. Die Schnittstelle ist vorzugsweise eine bidirektionale Schnittstelle, die eine bidirektionale Kommunikation oder Datenübertragung an oder ausgehend von dem Betriebsgerät 1, insbesondere an oder ausgehend von der Steuereinheit 9, erlaubt.
Vorzugsweise kann die Steuereinheit über die Schnittstelle 10 noch weitere Informationen oder Daten, wie z.B. Steuerbefehle zur Steuerung der Konverter, empfangen.
Im Übrigen wird hinsichtlich der Steuereinheit 9 und der Schnittstelle 10 auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen.
3a und 3b zeigen schematisch ein Beispiel eines automatischen Leistungsausgleichs zwischen zwei Konvertern eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes bei der elektrischen Versorgung einer Leuchtmittelstrecke, insbesondere einer LED-Strecke.
Die Angegebenen Messwerte sind beispielhaft und dienen lediglich der Beschreibung der vorliegenden Erfindung, ohne diese auf diese Werte zu beschränken.
In den 3a und 3b sind die Konverter 2a und 2b der 1 und 2 als Spannungsquellen 2a und 2b und die am Ausgangs des Betriebsgerätes 1, also an der Parallelschaltung der Konverter 2a und 2b, angeschlossene Leuchtmittelstrecke 7 ist durch einen Lastwiderstand dargestellt.
Gemäß den 3a und 3b weist der Konverter 2a vorzugsweise eine größere vordefinierte bereitstellbare Spannung im Vergleich zu der vordefinierten bereitstellbaren Spannung des Konverters 2b auf; und die beiden Konverter 2a und 2b werden vorzugsweise derart angesteuert, dass sie jeweils ihre vordefinierte bereitstellbare Spannung bereitstellen. Die optionalen Dioden 3a und 3b stellen sicher, dass kein Stromrückfluss von einem Strompfad zum anderen Strompfad der Parallelschaltung aus Konvertern bzw. Spannungsquellen erfolgt.
Die vordefinierte bereitstellbare Spannung des Konverters 2a ist zum Beispiel 84,9 V und die vordefinierte bereitstellbare Spannung des Konverters 2b ist zum Beispiel 48,4 V. Dieser Unterschied besteht vorzugsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der zwei Konverter.
In der 3a werden nun die beiden Konverter 2a und 2b derart angesteuert, dass sie jeweils ihre vordefinierte bereitstellbare Spannung bereitstellen. Folglich stellt die Spannungsquelle 2a eine Spannung von z.B. 48,9 V bereit und die Spannungsquelle 2b stellt eine Spannung von z.B. 48,4 V bereit (vgl. 3a). Aufgrund dieses Spannungsunterschieds wird der die Leuchtstrecke 7 darstellende Lastwiderstand von z.B. 2 kΩ nur ausgehend von der Spannungsquelle 2a elektrisch versorgt, wobei die Spannungsquelle 2b nicht belastet wird. D.h. der in der 3a durch die Spannungsquelle 2a dargestellte Konverter 2a stellt alleine die Spannung, den Strom und/oder die elektrische Leistung am Ausgang des Betriebsgerätes zur elektrischen Versorgung der Leuchtmittelstrecke 7 bereit, während der andere in der 3a durch die Spannungsquelle 2b dargestellte Konverter 2b im Leerlauf betrieben wird und folglich keinen Beitrag zu elektrischen Versorgung der Leuchtmittelstrecke 7 leistet.
Wenn die elektrische Leistungsaufnahme und/oder Stromaufnahme des Lastwiderstands 7 steigt und die elektrische Leistungsaufnahme des Lastwiderstands 7 die vordefinierte elektrische Leistung erreicht, die durch die Spannungsquelle 2a alleine bereitgestellt werden kann, dann wird die Spannungsquelle 2a, vorzugsweise durch die Steuereinheit des Betriebsgerätes, angesteuert, um die Bereitstellung der vordefinierten bereitstellbaren Leistung auf ihrem maximalen Wert beizubehalten. Mit anderen Worten, wenn die elektrische Leistungsaufnahme und/oder Stromaufnahme der Leuchtmittelstrecke 7 steigt und die elektrische Leistungsaufnahme der Leuchtmittelstrecke 7 die vordefinierte elektrische Leistung erreicht, die durch den Konverter 2a alleine bereitgestellt werden kann, dann wird der Konverter 2a, vorzugsweise durch die Steuereinheit des Betriebsgerätes, angesteuert, um die Bereitstellung der vordefinierten bereitstellbaren Leistung auf ihrem maximalen Wert beizubehalten.
Wenn nun die elektrische Leistungsaufnahme und/oder Stromaufnahme des Lastwiderstands 7 weiter ansteigt und folglich die elektrische Leistungsaufnahme des Lastwiderstands 7 die vordefinierte bereitstellbare elektrische Leistung der Spannungsquelle 2a übersteigt, dann beginnt die durch die Spannungsquelle 2a bereitgestellte Spannung zu sinken. Mit anderen Worten, wenn nun die elektrische Leistungsaufnahme und/oder Stromaufnahme der Leuchtmittelstrecke 7 weiter ansteigt und folglich die elektrische Leistungsaufnahme der Leuchtmittelstrecke 7 die vordefinierte bereitstellbare elektrische Leistung des Konverters 2a übersteigt, dann kommt der Konverter 2a in Sättigung und die durch den Konverter 2a bereitgestellte Spannung beginnt zu sinken.
Sobald die durch die Spannungsquelle 2a bereitgestellte Spannung den Wert der durch die Spannungsquelle 2b bereitgestellten Spannung erreicht, wird die zusätzliche elektrische Leistung, insbesondere der zusätzlich benötigte Strom, durch die Spannungsquelle 2b bereitgestellt. Dies ist in 3b dargestellt, wo die Spannungsquellen 2a und 2b jeweils die gleiche Spannung, z.B. 84,4 V, bereitstellen und beide Spannungsquellen 2a und 2b zur elektrischen Gesamtleistung für den Lastwiderstand 7 beitragen, insbesondere den Lastwiderstand 7 mit elektrischen Strom versorgen. Mit anderen Worten sobald die durch den Konverter 2a bereitgestellte Spannung den Wert der durch den bisher im Leerlauf betriebenen Konverter 2b bereitgestellten Spannung erreicht, wird die zusätzliche elektrische Leistung, insbesondere der zusätzlich benötigte Strom, durch den Konverter 2b bereitgestellt (vgl. 3b).
Folglich wird gemäß der vorliegenden Erfindung der zweite Konverter 2b automatisch zur elektrischen Versorgung der Leuchtmittelstrecke durch den ersten Konverter 2a zugeschaltet, wobei der erste Konverter 2a seine vordefinierte bereitstellbare elektrische Leistung und der zweite Konverter die noch benötigte restliche elektrische Leistung bereitstellt.
Das Vorstehende ist entsprechend für eine Parallelschaltung aus mehr als zwei Konvertern zutreffend.
Die Reihenfolge, in der die Konverter an der Bereitstellung der elektrischen Leistung für die Leuchtmittelstrecke beteiligt sind, kann durch die Einstellung der jeweiligen vordefinierten bereitstellbaren Spannung der Konverter der Parallelschaltung des Betriebsgerätes erfolgen.
Das erfindungsgemäße Betriebsgerät, insbesondere die Steuereinheit, kann auch eine Dimmfunktion der Leuchtmittelstrecke durchführen. Vorzugsweise wird hierfür der Konverter mit der größten vordefinierten bereitstellbaren Spannung angesteuert, wobei vorzugsweise der andere Konverter oder die anderen Konverter der Parallelschaltung in gleicher Weise angesteuert werden. Vorzugsweise ist das Betriebsgerät, insbesondere die Steuereinheit, ein Dimmen der Leuchtmittelstrecke gemäß dem DALI-Standard durchzuführen.
Insbesondere ist das erfindungsgemäße Betriebsgerät dazu eingerichtet, zum Dimmen ein hochfrequentes Signal auf die Ausgangsspannung aufzumodulieren. Mit anderen Worten kann das Dimmen durch ein auf die Ausgangsspannung aufmoduliertes hochfrequentes Signal erfolgen. Hierfür kann eine sogenannte PLC-Bridge verwendet werden. Vorzugsweise ist hierfür ein Ausgangsfilter in dem Betriebsgerät vorgesehen, damit durch diese Modulation die Ausgangsregelung nicht gestört wird.

Claims

Betriebsgerät (1) zur elektrischen Versorgung einer Leuchtmittelstrecke (7) mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer LED-Strecke mit wenigstens einer LED, wobei das Betriebsgerät (1) umfasst - einen Eingang (4) zum Zuführen von elektrischer Energie ausgehend von einer externen elektrischen Energieversorgung (6), - einen Ausgang (5) zum elektrischen Verbinden einer Leuchtmittelstrecke (7) mit dem Betriebsgerät (1), und - eine Parallelschaltung aus wenigstens zwei Konvertern (2a, 2b), vorzugsweise wenigstens zwei LED-Konvertern, - wobei jeder Konverter (2a, 2b) der Parallelschaltung dazu eingerichtet ist, ausgehend von einer über den Eingang (4) des Betriebsgerätes (1) zugeführten elektrischen Energie eine Spannung am Ausgang (5) des Betriebsgerätes (1) bereitzustellen, und - wobei sich die wenigstens zwei Konverter (2a, 2b) hinsichtlich ihrer vordefinierten bereitstellbaren Spannung unterscheiden.
Betriebsgerät (1) gemäß Anspruch 1, - wobei sich die wenigstens zwei Konverter (2a, 2b) aufgrund von Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der wenigstens zwei Konverter (2a, 2b) hinsichtlich ihrer vordefinierten bereitstellbaren Spannung unterscheiden.
Betriebsgerät (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei das Betriebsgerät (1) ferner eine Steuereinheit (9) umfasst, die dazu eingerichtet ist, die vordefinierte bereitstellbare Spannung wenigstens eines Konverters der wenigstens zwei Konverter (2a, 2b) einzustellen.
Betriebsgerät (1) gemäß dem Anspruch 3, - wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, die vordefinierte bereitstellbare Spannung des wenigstens einen Konverters der wenigstens zwei Konverter (2a, 2b) auf der Basis einer externen Information einzustellen.
Betriebsgerät (1) gemäß dem Anspruch 4, - wobei das Betriebsgerät (1) dazu eingerichtet ist, die externe Information über - eine Schnittstelle (10), vorzugsweise DALI-Schnittstelle, - eine an dem Eingang (4) anschließbare Versorgungsleitung zum Zuführen der externen elektrischen Energie, vorzugsweise in Form einer Ein-/Aus-Sequenz der Versorgungspannung, und/oder - einen Stecker, zu erhalten.
Betriebsgerät (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, - wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, die vordefinierte bereitstellbare Spannung jedes Konverters der wenigstens zwei Konverter (2a, 2b) einzustellen.
Betriebsgerät (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, - wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, - zur Steuerung der elektrischen Versorgung der an das Betriebsgerät (1) anschließbaren Leuchtmittelstrecke (7) den Konverter der wenigstens zwei Konverter (2a, 2b), der die größere vordefinierte bereitstellbare Spannung aufweist, zu steuern, und - den anderen Konverter der wenigstens zwei Konverter (2a, 2b) entsprechend zu steuern.
Betriebsgerät (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, - wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, den Konverter der wenigstens zwei Konverter (2a, 2b), der die größere vordefinierte bereitstellbare Spannung aufweist, auf Basis wenigstens einer eine elektrische Größe der Leuchtmittelstrecke (7), insbesondere den Strom und/oder Spannung der Leuchtmittelstrecke, widergebenden Rückführgröße zu steuern.
Betriebsgerät (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die wenigstens zwei Konverter (2a, 2b) passive Konverter und/oder aktiv getaktete Konverter sind.
Betriebsgerät zur elektrischen Versorgung einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer LED-Strecke mit wenigstens einer LED, wobei das Betriebsgerät umfasst - einen Eingang zum Zuführen von elektrischer Energie ausgehend von einer externen elektrischen Energieversorgung, - einen Ausgang zum elektrischen Verbinden einer Leuchtmittelstrecke mit dem Betriebsgerät, und - eine Reihenschaltung aus wenigstens zwei Konvertern, vorzugsweise wenigstens zwei LED-Konvertern, - wobei jeder LED-Konverter der Reihenschaltung dazu eingerichtet ist, ausgehend von einer über den Eingang des Betriebsgerätes zugeführten elektrischen Energie einen Strom am Ausgang des Betriebsgerätes bereitzustellen, und - wobei sich die wenigstens zwei Konverter hinsichtlich ihres vordefinierten bereitstellbaren Stroms unterscheiden.
Leuchte (8) mit - wenigstens einem Betriebsgerät (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, und - wenigstens einer Leuchtmittelstrecke (7) mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer LED-Strecke mit wenigstens einer LED, - wobei die wenigstens eine Leuchtmittelstrecke (7) mit dem Ausgang (5) des wenigstens einen Betriebsgerätes elektrisch verbunden ist, und - das wenigstens eine Betriebsgerät (1) dazu eingerichtet ist, die wenigstens eine Leuchtmittelstrecke (7) elektrisch zu versorgen.