Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens eines Strangs von Lichtquellen an einer Spannung.The present invention relates to a circuit arrangement for operating at least one string of light sources on a voltage.
Stand der TechnikState of the art
Liegt als Spannung, mit welcher in Strängen seriell angeordnete Lichtquellen wie etwa LEDs (lichtemittierende Dioden) betrieben werden, insbesondere eine Wechselspannung vor, so hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen Schaltungsaufbau einzurichten, bei dem die Lichtquellen bzw. deren Stränge in verschiedene Einheiten unterteilt und jeweils einem Treiber zugeordnet werden, der eine geeignete Steuerung der einzelnen Stränge vornimmt. Ein solcher Aufbau ist beispielsweise in DE 10 2013 222 226 A1 beschrieben.If a voltage with which light sources, such as LEDs (light-emitting diodes) are serially connected, has an alternating voltage, it has proven to be advantageous to set up a circuit in which the light sources or their strands are subdivided into different units and each assigned to a driver, which performs a suitable control of the individual strands. Such a structure is for example in DE 10 2013 222 226 A1 described.
Dabei können durch die Treiber einzelne Stränge insbesondere abhängig vom Momentanwert der durch einen Gleichrichter gleichgerichteten Netzwechselspannung innerhalb einer entsprechenden Halbwelle, und auch abhängig von einer Überbrückung der Stränge benachbarter Lichtquelleneinheiten überbrückt werden, nämlich so, dass eine Bestromung jeweils nur solcher Stränge stattfindet, bei denen die Flussspannung in Summe weniger beträgt als die momentan verfügbare Eingangsspannung. Zusammengefasst ergibt sich ein binäres Ein- und Ausschaltmuster für die einzelnen Stränge über den Verlauf einer Halbwelle hinweg. Insgesamt wird durch eine solche Steuerung ein Flickern der LEDs vermieden und außerdem die an einem vorgesehenen Stromregler der Anordnung abfallende Verlustleistung gemindert.In this case, the individual strands can be bridged by the driver, in particular depending on the instantaneous value of rectified rectifier AC voltage within a corresponding half-wave, and also depending on bridging the strands of adjacent light source units, namely so that current only takes those strands, where the Floating voltage in total is less than the currently available input voltage. In summary, a binary turn-on and turn-off pattern for the individual strings results over the course of a half wave. Overall, flicker of the LEDs is avoided by such a control and also reduces the drop in a designated current regulator of the device power loss.
Durch das binäre Ein-und Ausschaltmuster innerhalb der Halbwellen können sich allerdings auch hohe Ein- und Ausschaltfrequenzen für die einzelnen Stränge ergeben (jedenfalls ein Vielfaches der Netzfrequenz). Ferner erfolgen, aufgrund der Steuerung der Stränge über „floatende“ Potenziale, deutliche Potentialsprünge. Insgesamt können sich dadurch unerwünschte Strom- bzw. Lichtmodulationen insbesondere im Fall von Leuchtdioden ergeben.However, the binary switching on and off pattern within the half-waves can also result in high switch-on and switch-off frequencies for the individual strings (at least a multiple of the line frequency). Furthermore, due to the control of the strands via "floating" potentials, significant potential jumps occur. Overall, this can result in unwanted current or light modulations, in particular in the case of light-emitting diodes.
Eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens eines Strangs von Lichtquellen an einer Spannung ist beispielsweise aus der WO 2016/173776 A1 bekannt. Die Schaltungsanordnung ist eingerichtet, die Strommodulationen zu glätten und damit die Lichtmodulationen, die sogenannten Ripples, zu reduzieren. Dazu wird seriell zu einem jeweiligen Lichtquellenstrang eine glättende bzw. stromregelnde Schaltungsanordnung geschaltet. Diese beinhaltet eine Messwerteinrichtung aus einem Shunt-Widerstand, mit dem ein Momentanwert des durch den Strang fließenden Stroms bestimmt und als Spannungswert abgegriffen wird, eine Mittelwertbildungseinrichtung umfassend einen Tiefpass, mit dem ein Mittelwert der abgegriffenen Spannungen gebildet wird, und eine Stromregelungseinrichtung umfassend zumindest einen Transistor, die anhand eines Operationsverstärkers eine Differenz aus dem Momentanwert und dem Mittelwert bildet und daraus einen Sollwert für den stromregelnden Transistor bildet. Für die Versorgung des Betriebs des Operationsverstärkers mit einer konstanten Referenzspannung ist auch eine entsprechende Hilfsspannungsversorgung gebildet aus einem weiteren Tiefpass vorgesehen. Der Aufbau wirkt insgesamt einer Abweichung des Stromflusses durch den Strang von einem zeitlichen Mittelwert entgegen.A generic circuit arrangement for operating at least one strand of light sources to a voltage is for example from the WO 2016/173776 A1 known. The circuit arrangement is set up to smooth the current modulations and thus to reduce the light modulations, the so-called ripples. For this purpose, a smoothing or current-regulating circuit arrangement is connected in series with a respective light source string. This includes a measuring device of a shunt resistor, with which an instantaneous value of the current flowing through the strand is determined and tapped as a voltage value, an averaging device comprising a low-pass filter, with which an average of the tapped voltages is formed, and a current control device comprising at least one transistor , which uses an operational amplifier to form a difference between the instantaneous value and the mean value and from this forms a setpoint value for the current-regulating transistor. For the supply of the operation of the operational amplifier with a constant reference voltage and a corresponding auxiliary voltage supply is formed formed from a further low pass. Overall, the structure counteracts a deviation of the current flow through the strand from a time average.
Allerdings hat diese zusätzliche Glättungseinrichtung auch den Nachteil, die Effizienz der Treiber zu verringern, denn die Spannungsschwankungen eines jeweiligen Transistors können nur durch elektrische Verluste ausgeglichen werden.However, this additional smoothing device also has the disadvantage of reducing the efficiency of the drivers, because the voltage fluctuations of a respective transistor can only be compensated by electrical losses.
Je nach Einsatz und Betrieb einer konkreten Grundschaltung bzw. eines konkreten Leuchtmittelprodukts können sich also Vorteile wie Nachteile ergeben. Bisher ist eine solche Glättungseinrichtung im Produkt entweder verbaut oder nicht verbaut und der Kunde hat sich beim Kauf für das den Umständen nach geeignete Produkt zu entscheiden, welches die Flexibilität vermindert.Depending on the use and operation of a specific basic circuit or a specific luminous product so advantages and disadvantages may result. So far, such a smoothing device is either installed or not installed in the product and the customer has to decide when purchasing the product suitable for the circumstances, which reduces the flexibility.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens eines Strangs von Lichtquellen an einer Spannung derart weiterzubilden, dass ein flexibler Einsatz möglich wird.It is therefore an object of the invention to develop a generic circuit arrangement for operating at least one strand of light sources to a voltage such that a flexible use is possible.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved by a circuit arrangement with the features of claim 1. Advantageous developments of the circuit arrangement according to the invention are the subject of the dependent claims.
Eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens eines Strangs von Lichtquellen an einer Spannung umfasst den Strang von Lichtquellen und eine Glättungseinrichtung, die ausgelegt ist, den Strom durch den Strang von Lichtquellen durch eine Stromregelung zu glätten. Diese Schaltungsanordnung wird erfindungsgemäß weitergebildet durch eine Aktivierungs- oder Deaktivierungseinheit, die mit der Glättungseinrichtung gekoppelt und dazu ausgelegt ist, die Glättungseinrichtung zu aktivieren oder zu deaktivieren.A generic circuit arrangement for operating at least one strand of light sources on a voltage comprises the strand of light sources and a smoothing device which is designed to smooth the current through the strand of light sources by a current regulation. This circuit arrangement according to the invention is further developed by an activation or deactivation unit, which is coupled to the smoothing device and designed to activate or deactivate the smoothing device.
Die Aktivierungs- oder Deaktivierungseinheit erlaubt beispielsweise ein wahlweises aktivieren oder deaktivieren der Schaltungsanordnung von extern. So kann, wenn sich die Lichtmodulationen bzw. Lichtripples als merkbar oder sogar störend erweisen, von außen die Glättungseinrichtung aktiviert werden. Stellt man dagegen fest, dass der konkrete Einsatz sich aufgrund der elektrischen Verluste als ineffizient erweist, so kann auf gleichem Wege die Glättungseinrichtung deaktiviert werden. Die Glättungseinrichtung ist so verschaltet, dass, wenn sie deaktiviert wird, im Wesentlichen ein Normalbetrieb des Lichtstrangs bzw. der Lichtquellen stattfindet wie wenn die Glättungseinrichtung nicht eingerichtet wäre. Eine Einschränkung stellt sich diesbezüglich durch einen regelmäßig vorgesehen Stromfühler dar, z.B. ein Shunt-Widerstand, der aber selbst seriell zu dem Strang von Lichtquellen nur einen vernachlässigbaren Widerstand hinzufügt.The activation or deactivation unit allows, for example, an optional activation or deactivation of the circuit arrangement from the outside. Thus, if the light modulations or Lichtripples prove to be noticeable or even disturbing, be activated from the outside of the smoothing device. On the other hand, if it is found that the concrete use proves to be inefficient due to the electrical losses, the smoothing device can be deactivated in the same way. The smoothing device is connected in such a way that, when it is deactivated, substantially normal operation of the light string or of the light sources takes place, as if the smoothing device were not set up. A limitation in this regard is represented by a regularly provided current sensor, for example a shunt resistor, which, however, only adds a negligible resistance to the string of light sources in series.
Somit ist es möglich, ein einheitliches Produkt bereitzustellen, in welchem die Glättungseinrichtung in Kombination mit der Aktivierungs- oder Deaktivierungseinheit jeweils vorgesehen ist. Da die Glättungseinrichtung für die Stromregelung vom Grunde her ein zusätzliches, das Produkt aufwertendes Merkmal ist, kann die Aktivierung auch über eine Lizenzierung erfolgen, die der Kunde bei Lauf des betreffende Leuchtmittels oder nachträglich erwirbt. Alternativ kann die Aktivierung bzw. Deaktivierung auch bereits herstellerseitig vor dem Verkauf oder Anbieten auf dem Markt erfolgen. In diesem Fall werden zwei verschiedene Produkte angeboten, die technisch gesehen aber einheitlich sind, welches z.B. die Lagerhaltungskosten deutlich verringert.Thus, it is possible to provide a unitary product in which the smoothing device is provided in combination with the activation or deactivation unit, respectively. Since the smoothing device for the current regulation is basically an additional feature enhancing the product, the activation can also take place via licensing, which the customer acquires when the respective illuminant is running or subsequently. Alternatively, the activation or deactivation can already be done by the manufacturer before selling or offering on the market. In this case, two different products are offered, which are technically but uniform, which e.g. the storage costs significantly reduced.
Ebenso kann insbesondere in automatisierten Gebäudebeleuchtungssystemen auch nachträglich von außen eine Aktivierung der Glättungseinrichtungen in den verbauten Leuchtmitteln durchgeführt werden, welches die Flexibilität deutlich erhöht.Likewise, especially in automated building lighting systems, an activation of the smoothing devices in the built-in bulbs can also be carried out subsequently from the outside, which significantly increases the flexibility.
Beispiele für erfindungsgemäße Schaltungsanordnungen sind solche, bei denen der Strang mit den Lichtquellen mittels eines Wandlers oder Treibers gesteuert wird. Die Spannung, mit welcher die Schaltungsanordnung betrieben wird, kann die Netzwechselspannung sein, die ggf. über einen Gleichrichter gleichgerichtet ist. Andere Spannungsverläufe sind ebenso möglich. Auch ist eine für einen Betrieb unter Gleichspannung geeignete Schaltungsanordung möglich, beispielsweise eine solche im Notstrombetrieb. Bei den Lichtquellen kann es sich beispielsweise um LEDs oder OLEDs handeln.Examples of circuit arrangements according to the invention are those in which the strand is controlled by the light sources by means of a transducer or driver. The voltage with which the circuit arrangement is operated may be the mains alternating voltage, which is possibly rectified via a rectifier. Other voltage curves are also possible. Also suitable for operation under DC voltage circuit arrangement is possible, for example, such in emergency operation. The light sources may be, for example, LEDs or OLEDs.
Einer Weiterbildung der Erfindung zufolge umfasst die Glättungseinrichtung eine Messeinrichtung, die einen Momentanwert des durch den Strang von Lichtquellen fließenden Stroms misst, und eine auf den Strang bezogene und seriell zu dem Strang geschaltete Stromregelungseinrichtung, die den Strom durch den Strang von Lichtquellen fließenden Strom regelt, wobei der gemessene Momentanwert des durch den Strang von Lichtquellen fließenden Stroms als Istwert für die Stromregelungseinrichtung verwendet wird. Sie umfasst ferner eine Mittelwertbildungseinrichtung zum Bestimmen eines zeitlichen Mittelwertes aus den gemessenen Momentanwerten des durch den Strang von Lichtquellen fließenden Stroms, wobei ein Mittelwert des gemessenen Stroms durch den Strang von Lichtquellen als Sollwert für die Stromregelungseinrichtung verwendet wird. Hierbei ist die Aktivierungs- oder Deaktivierungseinheit mit der Mittelwertbildungseinheit gekoppelt und ausgelegt, wahlweise den von der Mittelwertbildungseinheit bestimmten zeitlichen Mittelwert durch einen vorgegebenen Sollwert für die Stromregelungseinrichtung zu ersetzen, um die Stromregelung und damit die Glättungseinrichtung zu deaktivieren.According to a development of the invention, the smoothing device comprises a measuring device which measures an instantaneous value of the current flowing through the string of light sources, and a current-regulating device connected to the string and connected in series with the strand, which regulates the current flowing through the string of light sources. wherein the measured instantaneous value of the current flowing through the string of light sources is used as the actual value for the current regulation device. It further comprises averaging means for determining a time average from the measured instantaneous values of the current flowing through the string of light sources, wherein an average of the measured current through the string of light sources is used as the setpoint for the current regulation means. In this case, the activation or deactivation unit is coupled to the averaging unit and designed to optionally replace the time average determined by the averaging unit with a predetermined desired value for the current regulation device in order to deactivate the current regulation and thus the smoothing device.
Bei dieser Ausführungsform wird ausgenutzt, dass eine Stromregelung über eine Mittwertbildung des durch den Strang fließenden Stroms und einem anschließenden Vergleich mit einem Momentanwert erfolgen kann, aus dem der Sollwert für die Regelung entsteht. Wird dieser dynamisch generierte Sollwert gezielt überschrieben, so ergibt sich ein einfaches Mittel, die Stromglättung bzw. -regelung zu deaktivieren. Voraussetzung ist dabei natürlich, dass der überschriebene bzw. ersetzende Sollwert einen weiteren oder sogar im Wesentlichen ungehinderten Stromfluss in der Stromregelungseinheit ermöglicht bzw. bewirkt.In this embodiment, use is made of the fact that current regulation can take place via an averaging of the current flowing through the string and a subsequent comparison with an instantaneous value, from which the desired value for the regulation arises. If this dynamically generated setpoint is intentionally overwritten, the result is a simple means of deactivating the current smoothing or closed-loop control. Of course, it is a prerequisite that the overriding or replacing setpoint enables or causes a further or even substantially unimpeded flow of current in the current control unit.
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge weist in der Schaltungsanordnung die Mittelwertbildungseinrichtung einen Tiefpassfilter auf, wobei der Mittelwert des gemessenen Stroms durch den Strang von Lichtquellen durch den Tiefpassfilter gebildet wird. Tiefpassfilter sind besonders einfach aufgebaut und kompakt zu realisieren. Sie erlauben es auch, einen Abgriffspunkt bereitzustellen, an welchem die Aktivierungs- oder Deaktivierungseinheit angekoppelt wird und an welchem der entsprechende Sollwert, im Fall des Tiefpassfilters ein vorgegebenes Spannungspotential, eingestellt wird.According to a further embodiment of the invention, in the circuit arrangement, the averaging device has a low-pass filter, wherein the mean value of the measured current is formed by the strand of light sources through the low-pass filter. Low-pass filters are particularly simple and compact to implement. They also make it possible to provide a tapping point to which the activation or deactivation unit is coupled and to which the corresponding desired value, in the case of the low-pass filter a predetermined voltage potential, is set.
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge umfasst in der Schaltungsanordnung die Aktivierungseinheit eine Schnittstelle und einen Schalter, mit welchem zwischen einem ersten, aktiviertem Zustand der Glättungseinrichtung und einem zweiten, deaktivierten Zustand der Glättungseinrichtung wahlweise umgeschaltet werden kann. Die Schnittstelle erlaubt es dem Anwender, von außen über Signale auf die Aktivierungs- oder Deaktivierungseinheit einzuwirken, um die Aktivierung oder Deaktivierung der Glättungseinrichtung bzw. Stromregelung zu erzielen. Die Schnittstelle setzt diese Signale auf die elektronische Ebene um. Der Schalter kann eine elektronischer Schalter wie etwa eine Transistor oder eine geeignet betrieben Diode sein. Es kann sich aber auch um logische Schalter digitaler Schaltkreise handeln, die ein binäres Schaltsignal HIGH oder LOW ausgeben.According to a further embodiment of the invention, in the circuit arrangement, the activation unit comprises an interface and a switch with which it is possible to selectively switch between a first, activated state of the smoothing device and a second, deactivated state of the smoothing device. The interface allows the user to act from outside via signals on the activation or deactivation unit to achieve the activation or deactivation of the smoothing device or current regulation. The interface converts these signals to the electronic level. The switch may be an electronic switch such as a transistor or a suitably operated diode. But it can also be a logical switch of digital circuits that output a binary switching signal HIGH or LOW.
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge umfasst in der Schaltungsanordnung die Schnittstelle einen Empfänger, insbesondere eine Antenne, oder eine mechanisch verstellbare Umschalteinrichtung, insbesondere einen mechanischen Hebel oder Schieber. Insbesondere können die Schnittstelle und der Schalter beispielhaft einen Funkschalter oder einen hart codierbaren Schalter, insbesondere einen DIP-Schalter, ausbilden. Ein Funkschalter ist insofern besonders praktisch, weil ein berührungsloses bzw. kontaktfreies Umschalten zwischen dem aktivierten und dem deaktivierten Zustand der Glättungseinrichtung und umgekehrt möglich wird. Ein entsprechendes Programmierberät kann dabei auch für mehrere Glättungseinrichtungen oder sogar mehrere Leuchtmittel je nach Funkstandard aus naher oder ferner Distanz verwendet werden. Beim DIP-Schalter kann die Umschaltung in einfacher Weise mechanisch bewirkt werden.According to a further embodiment of the invention, in the circuit arrangement, the interface comprises a receiver, in particular an antenna, or a mechanically adjustable switching device, in particular a mechanical lever or slide. In particular, the interface and the switch can exemplarily form a radio switch or a hard-coded switch, in particular a DIP switch. A radio switch is particularly useful in that a non-contact or contactless switching between the activated and the deactivated state of the smoothing device and vice versa is possible. A corresponding programming advisor can also be used for a plurality of smoothing devices or even multiple bulbs depending on the radio standard from near or distant distance. With the DIP switch, switching can be effected mechanically in a simple manner.
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge ist in der Schaltungsanordnung der Funkschalter für die Nahfeldkommunikation ausgelegt, und insbesondere durch einen NFC-tag gebildet, wobei der Funkschalter einen Schaltkreis mit einem Speicher und die Antenne umfasst, die für eine Kommunikation mittels elektromagnetischer Induktion ausgelegt ist.According to a further embodiment of the invention, in the circuit arrangement, the radio switch is designed for near-field communication, and in particular by a NFC -tag, wherein the radio switch comprises a circuit with a memory and the antenna, which is designed for communication by means of electromagnetic induction.
Der Baustein umfasst einen Mikrochip oder zumindest einen entsprechenden, einzelne Bauelemente aufweisenden analogen Schaltkreis zum Senden und Empfangen sowie eine mit diesem gekoppelte Antenne, die für eine Kommunikation mittels elektromagnetischer Induktion ausgelegt ist, und einen digitalen Schaltkreis mit einem permanenten oder ein- oder mehrmalig wiederbeschreibbaren Speicher mit z.B. 456 Bytes (gem. NDEF für NFC-tag Typ 1), 48 Byte - 2 kB (NFC-tag Typ 2), 1 kB - 9 kB (NFC tag Typ 3) oder 4 kB - 32 kB (NFC-tag Typ 4) - alle Klassifikationen gemäß NFC-Forum, also diejenige Organisation, die für die Standardisierung in der NFC Welt zuständig ist, vgl. ISO 14443. Ein Klebestreifen mit der z.B. mit 6-7 Windungen gewundenen Antenne kann praktischerweise ebenfalls umfasst sein. Die Antenne kann demgegenüber aber auch anderweitig an dem die Schaltungsanordnung tragenden Substrat angebracht sein als durch einen Aufkleber.The device comprises a microchip or at least a corresponding individual component analogue circuit for transmission and reception as well as an antenna coupled thereto, which is designed for communication by means of electromagnetic induction, and a digital circuit having a permanent or single or multiple rewritable memory with eg 456 bytes (according to NDEF for NFC -tag type 1 ), 48 bytes - 2 kB ( NFC -tag type 2 ), 1 kB - 9 kB ( NFC day type 3 ) or 4 kB - 32 kB ( NFC -tag type 4 ) - all classifications according to NFC -Forum, ie the organization responsible for standardization in the NFC World is responsible, cf. ISO 14443. An adhesive strip with the example of 6-7 turns wound antenna may conveniently also be included. In contrast, the antenna can otherwise be attached to the substrate carrying the circuit arrangement as by a sticker.
Der Technik der Nahfeldkommunikation liegt die elektromagnetische Induktion zugrunde. Dabei erfolgt der Datenaustausch über die induktive Kopplung zwischen zwei Antennen bzw. Induktivitäten. Die eine Induktivität ist die des sogenannten Initiators, auch als NFC-Terminal oder Lese-/Schreibgerät bezeichnet, die andere die des Target, also dem NFC-Tag oder NFC-Chip mit Antenne. Bei dem NFC-Terminal kann es sich z.B. um ein Smartphone handeln. Die induktive Kopplung erfolgt über eine Hochfrequenz von 13,56 MHz zwischen Initiator und Target. Insofern folgt die Kopplung bzw. Kommunikation ähnlich derjenigen über RFID (Radio-Frequency IDentification), allerdings beträgt die Reichweite bei Kommunikation via NFC lediglich 1-4 cm, NFC ist auf die angegebene Frequenz beschränkt und NFC erlaubt ferner auch zwei aktive Teilnehmer, während RFID ein aktives Lesegerät und dazu einen passiven Transponder erfordert. „Passiv“ bedeutet hier, dass das entsprechende Gerät keine Energie- oder Spannungsversorgung besitzt und dadurch nicht von selbst den Kontakt aufnehmen kann, sondern die für die Antwort auf die Kontaktanfrage notwendige Leistung aus der Kopplung durch den Partner bezieht. „Aktiv“ beinhaltet dagegen jene Energie- oder Spannungsversorgung.The technique of near-field communication is based on electromagnetic induction. The data exchange takes place via the inductive coupling between two antennas or inductors. The one inductance is that of the so-called initiator, as well NFC Terminal or reader / writer called, the other of the target, ie the NFC Tag or NFC Chip with antenna. In which NFC Terminal may be, for example, a smartphone. The inductive coupling takes place via a high frequency of 13.56 MHz between initiator and target. In this respect, the coupling or communication follows similar to that via RFID (Radio-Frequency IDentification), however, the range is in communication via NFC only 1-4 cm, NFC is limited to the specified frequency and NFC also allows two active participants, while RFID requires an active reader and a passive transponder. "Passive" here means that the corresponding device has no power or power supply and thus can not contact by itself, but the necessary for the response to the contact request power from the coupling by the partner relates. "Active", on the other hand, contains that energy or power supply.
Aufgrund der nur kurzen Distanz von 1-4 cm für die Nahfeldkommunikation eignet sich NFC ganz besonders für den vorliegenden Einsatz, denn im oben angeführten Beispielfall der nachträglichen Lizensierung des Notstrombetriebs für das konkrete Leuchtmittel kann die Aktivierung lokal für eben nur dieses ausgewählt erfolgen, beispielsweise im installierten Zustand im Gebäude oder an der Ladentheke oder beim Versand (Spedition) gemäß Auftrag/Bestellung. Auch bietet NFC eine gesicherte Datenübertragung an, so dass die Aktivierung gemäß erworbenem Lizenz-Schlüssel möglich ist. Einer besonderen Ausführungsform zufolge kann dazu ein NFC-fähiges Smartphone mit entsprechender Applikation eingesetzt werden.Due to the short distance of 1-4 cm for the near field communication is suitable NFC especially for the present use, because in the above example case of the subsequent licensing of emergency power for the specific bulb activation can be made locally for just this selected, for example, in the installed state in the building or at the shop counter or shipping (forwarding) according to order /Order. Also offers NFC a secure data transfer, so that the activation according to the acquired license key is possible. According to a particular embodiment, a NFC enabled smartphone with appropriate application.
Das Umschalten zwischen den beiden Zustand der Glättungseinrichtung kann dabei durch einen Schreibzugriff auf den Speicher des NFC-tags von einem NFC-Terminal (z.B. Smartphone) aus erhalten werden. Die Lese-/Schreibgeschwindigkeiten betragen gemäß NFC-Forum 106 kbit/s, 106 kbit/s, 212 - 424 kbit/s und 106 - 424 kbit/s für die NFC-tags Typen 1 - 4. Im digitalen Schaltkreis des NFC-tags ist dieser dann jederzeit abrufbar, um den elektronischen Schalter zu steuern. Es ist anzumerken, dass diese Weiterbildung nicht auf bestimmte NFC-tag oder -chiptypen beschränkt ist. Bekannte Anbieter von NFC-tags bzw. -chips sind unter anderem Sony (z.B. FeliCa©), NXP (Mifare©), Broadcom (Topaz©) oder Infineon (my-d©).The switching between the two states of the smoothing device can be done by a write access to the memory of the NFC -days of one NFC Terminal (eg smartphone) can be obtained from. The read / write speeds are according to NFC Forum 106 kbit / s, 106 kbit / s, 212 - 424 kbit / s and 106 - 424 kbit / s for the NFC tags types 1 - 4 , In the digital circuit of the NFC -day it is then available at any time to control the electronic switch. It should be noted that this training is not limited to certain NFC tag or chip types is limited. Well-known providers of NFC tags and chips include Sony (eg FeliCa ©), NXP (Mifare ©), Broadcom (Topaz ©) or Infineon (my-d ©).
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge weist in der Schaltungsanordnung der Schalter einen digitalen Ausgangsanschluss (DOut) auf, der zwei diskrete Spannungspotenziale ausgeben kann. Weist der Schalter z.B. einen flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicher auf (im zweiten Fall kann der einmal über die Antenne eingeprägte Wert für den Zustand Schalters auch bei Abschalten des Systems erhalten bleiben), so kann der gewünschte Zustand (Deaktivierung oder Aktivierung der Glättungseinrichtung) als binärer Wert im Speicher gespeichert werden. Der digitale Schaltkreis kann diesen Wert auslesen und als diskreten Spannungspegel am digitalen Ausgangsanschluss (DOut) ausgeben.According to a further embodiment of the invention, in the circuit arrangement the switch has a digital output terminal ( DOut ), which can output two discrete voltage potentials. If the switch has, for example, a volatile or nonvolatile memory (in the second case, the value for the state of the switch, once impressed via the antenna, can also be used when the switch is switched off) System), so the desired state (deactivation or activation of the smoothing device) can be stored as a binary value in the memory. The digital circuit can read this value and output it as a discrete voltage level at the digital output port ( DOut ) output.
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge weist in der Schaltungsanordnung die Stromregelungseinrichtung einen Transistor auf, dessen Arbeits- und Bezugselektroden (z.B. Emitter/Kollektor) mit dem Strang von Lichtquellen in Reihe geschaltet ist, wobei der von der Mittelwertbildungseinrichtung für die Stromregelung bestimmte oder der durch die Aktivierungseinheit vorgegebene Sollwert einem Steueranschluss des Transistors zugeführt wird. Der Transistor erlaubt über seine Emitter-Kollektor-Strecke sowohl den Normalbetrieb ohne zusätzliche Glättungseinrichtung, wenn der Sollwert geeignet gesetzt ist, als auch die Stromregelung durch die Glättungseinrichtung. Der Aufbau ist dadurch besonders einfach.According to a further embodiment of the invention, in the circuit arrangement, the current control device comprises a transistor whose working and reference electrodes (eg emitter / collector) are connected in series with the string of light sources, the one determined by the averaging means for current regulation or by the Activation unit predetermined setpoint is supplied to a control terminal of the transistor. The transistor allows via its emitter-collector path both the normal operation without additional smoothing device when the setpoint is set properly, as well as the current control by the smoothing device. The structure is particularly simple.
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge weist in der Schaltungsanordnung die Messeinrichtung ein Stromfühlelement, insbesondere ohmsches Widerstandselement als Shunt-Widerstand auf, wobei dessen einer Anschluss mit dem Emitteranschluss des Transistors verbunden und dessen anderer Anschluss mit einem Bezugspotential am Fusspunkt der Glättungseinrichtung verbunden ist. Wie erwähnt wird durch diesen Aufbau die Struktur der Glättungseinrichtung besonders einfach und umfasst wenig Bauelemente.According to a further embodiment of the invention, in the circuit arrangement, the measuring device has a current sensing element, in particular ohmic resistance element as a shunt resistor, wherein one of its terminals connected to the emitter terminal of the transistor and the other terminal is connected to a reference potential at the base of the smoothing device. As mentioned, this structure makes the structure of the smoothing device particularly simple and includes few components.
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge weist in der Schaltungsanordnung der Tiefpassfilter der Mittelwertbildungseinrichtung ein ohmsches Widerstandselement als Basisvorwiderstand, dessen einer Anschluss mit dem Steueranschluss des Transistors verbunden ist, sowie einen Kondensator auf, dessen einer Anschluss mit dem anderen Anschluss des ohmsches Widerstandselements verbunden ist, und dessen anderer Anschluss mit einem Bezugspotential am Fusspunkt der Glättungseinrichtung verbunden ist. Dieser Aufbau ist besonders vorteilhaft, weil die Stromregelungseinrichtung bzw. dessen Transistor über seine Basis-Emitterstrecke das Zuführen des Mitkoppelsignals erlaubt und gleichzeitig über seinen Steueranschluss den Sollwert von der direkt angeschlossenen Mittelwertbildungseinrichtung, also dem Tiefpassfilter erhält. Mithin ergibt sich mit besonders einfachem Aufbau das Prinzip der Stromgegenkopplung.According to a further embodiment of the invention, in the circuit arrangement, the low-pass filter of the averaging device comprises an ohmic resistance element as base resistor whose one terminal is connected to the control terminal of the transistor, and a capacitor whose one terminal is connected to the other terminal of the ohmic resistance element, and whose other terminal is connected to a reference potential at the foot of the smoothing device. This structure is particularly advantageous because the current control device or its transistor via its base-emitter path allows feeding the Mitkoppelsignals and simultaneously receives the desired value from the directly connected averaging means, ie the low-pass filter via its control terminal. Thus results with a particularly simple structure, the principle of current negative feedback.
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge weist in der Schaltungsanordnung die Glättungseinrichtung bzw. Aktivierungs- oder Deaktivierungseinheit eine Hilfsspannungsversorgung auf, die einen Kondensator umfasst, dessen einer Anschluss mit dem Bezugspotential und dessen anderer Anschluss über ein ohmsches Widerstandselement mit einem Abgriffspunkt zwischen zwei den in Reihe geschalteten Lichtquellen des Strangs gekoppelt ist, so dass eine Flussspannung der unterhalb des Abgriffspunkts und parallel zum Kondensator geschalteten Lichtquellen im Wesentlichen zum Aufbau der von der Hilfsspannungsversorgung bereitzustellenden Hilfsspannung beiträgt, wobei der Schalter der Aktivierungseinheit einen ersten Eingangsanschluss besitzt, der mit einem Abgriffspunkt zwischen dem Kondensator und dem ohmschen Widerstandselement der Hilfsspannungsversorgung verbunden ist, und einen zweiten Eingangsanschluss besitzt, der mit dem Bezugspotential am Fusspunkt der Glättungseinrichtung verbunden ist. Hier wurde gefunden, dass für die Aktivierungs- und Deaktivierungeinheit und insbesondere für einen etwaigen NFC-tag eine vom Tiefpassfilter getrennte Spannungsversorgung durch einen geeigneten Abgriff in der Kaskade der Lichtquellen selbst erreicht werden kann.According to a further embodiment of the invention, in the circuit arrangement, the smoothing device or activation or deactivation unit has an auxiliary voltage supply comprising a capacitor whose one terminal is connected to the reference potential and whose other terminal is connected via an ohmic resistance element with a tapping point between two connected in series Light sources of the strand is coupled so that a forward voltage of the below the tap point and parallel to the capacitor connected light sources substantially contributes to the construction of the to be provided by the auxiliary power supply auxiliary voltage, the switch of the activation unit has a first input terminal connected to a tapping point between the capacitor and the ohmic resistance element of the auxiliary voltage supply is connected, and has a second input terminal which verbun with the reference potential at the bottom of the smoothing device that is. Here it was found that for the activation and deactivation unit and in particular for any NFC -day a separate from the low-pass filter power supply can be achieved by a suitable tap in the cascade of the light sources themselves.
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge ist in der Schaltungsanordnung der digitale Ausgangsanschluss (DOut) des Schalters der Aktivierungs- oder Deaktivierungseinheit mit der Anode einer Diode verbunden, und die Kathode der Diode ist mit einem Knoten zwischen dem ohmschen Widerstandselement und dem Kondensator gekoppelt.According to a further embodiment of the invention, in the circuit arrangement the digital output terminal ( DOut ) of the switch of the activation or deactivation unit is connected to the anode of a diode, and the cathode of the diode is coupled to a node between the resistive element and the capacitor.
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge ist in der Schaltungsanordnung der Betrieb an einer Wechselspannung vorgesehen, wobei eine Anzahl von untereinander in Serie geschalteten Strängen von Lichtquellen eingerichtet sind, wobei jeweils ein dem jeweiligen Strang zugeordneter Treiber zur Steuerung desselben vorgesehen ist, wobei jeder Treiber mindestens einen elektronischen Schalter aufweist, anhand dessen der dem Treiber zugeordnete Strang von Lichtquellen überbrückbar ist, so dass im Wesentlichen nur so viele Stränge nicht überbrückt und mit Strom versorgt sind, dass die Summe der Flussspannungen der Lichtquellen dieser Stränge weniger beträgt als ein Momentanwert der Wechselspannung, wobei wenigstens einer der Stränge mit der Glättungseinrichtung und der Aktivierungseinheit versehen ist. In diesem Fall des Betriebs mehrerer Stränge von Lichtquellen unter Wechselstrom kann es aufgrund floatender Spannungspotentiale besonders zu Strommodulationen und damit zu Lichtmodulation kommen, da Spannungsspitzen beim quasi binären Betrieb einzelner Stränge auftreten können. Hier können sich je nach Einsatz besondere Vorteile ergeben wenn eine Aktivierung der Glättung vorgenommen wird.According to a further embodiment of the invention, in the circuit arrangement, the operation is provided at an AC voltage, wherein a number of mutually series-connected strands of light sources are arranged, wherein one of the respective strand associated driver for controlling the same is provided, each driver at least one electronic switch, by means of which the driver associated strand of light sources can be bridged, so that essentially only so many strands are not bridged and supplied with power that the sum of the forward voltages of the light sources of these strands is less than an instantaneous value of the AC voltage at least one of the strands is provided with the smoothing device and the activation unit. In this case, the operation of multiple strands of light sources under AC current can be due to floating voltage potentials particularly to current modulations and thus to light modulation, since voltage peaks in the quasi-binary operation of individual strands can occur. Depending on the application, special advantages may arise here if an activation of the smoothing is carried out.
Ein solcher Fall kann besonders dann auftreten, wenn der dem jeweiligen Strang zugeordnete Treiber eingerichtet ist, anhand eines Momentanwertes der gleichgerichteten Netzspannung sowie anhand des Überbrückungszustandes eines benachbarten Strangs durch den diesem zugeordneten Treiber zu entscheiden, den ihm zugeordneten LED-Strang zu überbrücken. Diese Überbrückung erfolgt mit hoher Frequenz, so dass entsprechende Modulationen auftreten können. Eine Aktivierung ist hier besonders sinnvoll.Such a case can occur especially when the respective strand assigned driver is set to decide based on an instantaneous value of the rectified mains voltage and on the basis of the bridging state of an adjacent strand by the associated driver, to bridge the associated LED string. This bridging takes place at high frequency, so that appropriate modulation can occur. Activation is particularly useful here.
Der wenigstens eine Treiber kann dabei aufweisen: einen Spitzenwertdetektor, der die Flussspannung des zugeordneten Strangs speichert, oder eine entsprechende Referenzspannungsquelle, und ein Vergleichselement, durch welches jeder Treiber den ihm zugeordneten Strang überbrückt, wenn eine Differenz der Spannungspotentiale zwischen einem Knoten, dessen Potential von dem Momentanwert der Wechselspannung und von dem im Spitzenwertdetektor gespeicherten Wert abhängt, und einer in den Treiber eingegebenen Schwellenspannung ihr Vorzeichen ändert. In dieser Ausführungsform kann auch ein Strom- oder Linearregler am Fusspunkt der Schaltungsanordnung vorgesehen sein, der z.B. durch ein von einem Spannungsteiler ausgegebenen Spannungssignal gesteuert wird.The at least one driver may have: a peak detector which stores the forward voltage of the associated string, or a corresponding reference voltage source, and a comparator through which each driver bridges its associated string if a voltage potential difference between a node whose potential is from the instantaneous value of the AC voltage and the value stored in the peak detector, and changes a sign of a threshold voltage entered into the driver. In this embodiment, a current or linear regulator may also be provided at the bottom of the circuit, e.g. is controlled by a voltage signal output from a voltage divider.
Die Schnittstelle der Aktivierungseinheit kann konform mit einem der Standards für drahtlose Kommunikation sein, aus: NFC (Near Field Communication), Bluetooth, IrDA (Infrared Data Association), ZigBee Wireless Technology, WiFi, Wireless LAN, RFID (Radio Frequency IDentification). Ferner kann - drahtgebunden oder drahtlos - die Steuerung des Aktivierens oder Deaktivierens gemäß einem Protokoll zur Steuerung von lichttechnischen Betriebsgeräten von einer Zentraleinheit aus über die Schnittstelle vorgenommen werden, insbesondere DALI (Digital Addressable Lighting Interface). Dies hat z.B. den Vorteil, dass die Lizensierung für das zur Glättung stromgeregelte Leuchtmittel nachträglich und zentral für ein komplettes Gebäudesystem durchgeführt werden kann, ohne dass jedes einzelne Leuchtmittel direkt kontaktiert werden muss.The interface of the activation unit may conform to one of the standards for wireless communication, consisting of: NFC (Near Field Communication), Bluetooth, IrDA (Infrared Data Association), Zigbee Wireless Technology, WiFi, Wireless LAN, RFID (Radio Frequency IDentification). Furthermore, the control of the activation or deactivation in accordance with a protocol for the control of lighting control gear from a central unit via the interface can be made - wired or wireless - in particular DALI (Digital Addressable Lighting Interface). This has the advantage, for example, that the licensing for the current-regulated lighting means for illumination can be carried out subsequently and centrally for a complete building system without having to contact each individual lighting means directly.
Es ist anzumerken, dass für die Aktivierung oder Deaktivierung unter NFC oder RFID auch passive Smartcards verwendet werden können. In diesem Fall wird der NFC- oder RFID-tag in der Schaltungsanordnung zum Lesegerät oder Transponder und initiiert die Kommunikation mit dem Leuchtmittel anhand der vorgehaltenen Smartcard, die z.B. der Erwerber einer Lizenz oder der Verkäufer des Leuchtmittels für den Notlichtbetrieb vorher erworben hat.It should be noted that for activation or deactivation NFC or RFID also passive smart cards can be used. In this case, the NFC - or RFID tag in the circuit arrangement to the reader or transponder and initiates the communication with the light source based on the held smart card, which has acquired, for example, the purchaser of a license or the seller of the light source for emergency lighting before.
Es ist ferner anzumerken, dass im Fall mehrerer Stränge mit entsprechend zugeordnetem Treiber und Glättungsvorrichtung im Fall der „Programmierung“ des Funkschalters über NFC (z.B. via Smartphone) oder auch RFID etc. vorteilhafter alle Glättungsvorrichtungen gleichzeitig geschaltet werden.It should also be noted that in the case of multiple strands with correspondingly assigned driver and smoother in case of "programming" of the radio switch via NFC (For example, via smartphone) or RFID, etc. advantageously all smoothing devices are switched simultaneously.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings. In the figures, like reference numerals designate like features and functions.
Figurenlistelist of figures
Es zeigen:
- 1 in vereinfachter schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung;
- 2 in schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus der Schaltungsanordnung gemäß 1 mit konkretisierten Ausführungsformen der Erkennungseinrichtung, der Steuereinrichtung und der zugeordneten Aktivierungseinheit;
- 3 in schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus der Schaltungsanordnung gemäß 1 mit konkretisierten Ausführungsformen des Spannungsteilers und des Strom- bzw. Linearreglers,
- 4 in schematischer Darstellung eine alternative Ausführungsform der in 2 gezeigten Erkennungseinrichtung, Steuereinrichtung und zugeordneter Aktivierungseinheit;
- 5 in vereinfachter schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung mit einer ersten Ausführungsform einer Glättungseinrichtung gemäß der Erfindung;
- 6 in schematischer Darstellung eine alternative zweite Ausführungsform einer Glättungseinrichtung in der Schaltungsanordnung des zweiten Ausführungsbeispiels;
- 7 in schematischer Darstellung eine alternative dritte Ausführungsform einer Glättungseinrichtung in der Schaltungsanordnung des zweiten Ausführungsbeispiels.
Show it: - 1 in a simplified schematic representation of a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention;
- 2 in a schematic representation of a section of the circuit according to 1 with concrete embodiments of the recognition device, the control device and the associated activation unit;
- 3 in a schematic representation of a section of the circuit according to 1 with concretized embodiments of the voltage divider and of the current or linear regulator,
- 4 in schematic representation an alternative embodiment of the in 2 identification device, control device and associated activation unit shown;
- 5 in a simplified schematic representation of a second embodiment of a circuit arrangement with a first embodiment of a smoothing device according to the invention;
- 6 a schematic representation of an alternative second embodiment of a smoothing device in the circuit arrangement of the second embodiment;
- 7 a schematic representation of an alternative third embodiment of a smoothing device in the circuit arrangement of the second embodiment.
Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention
1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Betreiben eines ersten und eines zweiten LED-Strangs - und in diesem speziellen Beispiel auch eines dritten LED-Strangs - an einer Wechsel- oder einer Gleichspannungsquelle. Es wird zunächst der Aufbau dieser Schaltungsanordnung ohne Notstromerkennung beschrieben. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention for operating a first and a second LED string - and in this particular example, a third LED string - at an AC or a DC voltage source. It will first be described the structure of this circuit without emergency power detection.
Eine Netzwechselspannung V1, die z.B. bei einem Netzspannungsausfall im zentralen Notstrombetrieb auf eine Gleichspannung von 275 Volt bis 176 Volt umgeschaltet bzw. durch diese ersetzt werden kann (in 1 nicht gezeigt), ist über einen Gleichrichter 14 mit zwei Knoten 141 und 142 verbunden. Der Knoten 141 entspricht einem ersten Ausgangsanschluss des Gleichrichters 14 und führt hier ein positives Spannungspotential der gleichgerichteten Wechsel- oder Gleichspannung. Der Knoten 142 legt das Grund- oder Bezugspotential fest und entspricht einem zweiten Ausgangsanschluss des Gleichrichters 14. Der Knoten 141 ist mit einem Spannungsteiler 26 verbunden, der seinerseits mit dem Grund- oder Bezugspotential verbunden ist. Ein Abgriffspunkt (Knoten 261) am Spannungsteiler liefert dabei einen von der Netzwechselspannung V1 abhängigen Spannungspotentialwert mit welchem ein noch zu beschreibender Linearregler 24 gesteuert wird.An AC mains voltage V1 , for example, in the event of a power failure in the central Emergency power can be switched to a DC voltage of 275 volts to 176 volts or replaced by these (in 1 not shown) is via a rectifier 14 with two nodes 141 and 142 connected. The knot 141 corresponds to a first output terminal of the rectifier 14 and leads here a positive voltage potential of the rectified AC or DC voltage. The knot 142 sets the base or reference potential and corresponds to a second output terminal of the rectifier 14 , The knot 141 is with a voltage divider 26 connected, which in turn is connected to the ground or reference potential. A tapping point (node 261 ) at the voltage divider supplies one of the mains AC voltage V1 dependent voltage potential value with which a to be described linear regulator 24 is controlled.
Ein Beispiel eines solchen Spannungsteilers 24 und Linearreglers 26 ist in 3 gezeigt. Der Knoten 141 ist dabei über die Serienschaltung zweier Widerstände R001 und R3 mit dem Knoten 261 verbunden. Der Knoten 261 ist über die Serienschaltung zweier Dioden D6 und D7 und einen ohmschen Widerstand R003 mit dem Grund- oder Bezugspotential, also auch mit dem Knoten 142 am Brückengleichrichter gekoppelt, wobei die Kathode der Dioden D6, D7 in Richtung des Grund- oder Bezugspotentials zeigt. Die ohmschen Widerstände R001, R3, die Dioden D6 und D7 und der ohmsche Widerstand R003 bilden einen Spannungsteiler, dessen Abgriff der Knoten 261 darstellt.An example of such a voltage divider 24 and linear regulator 26 is in 3 shown. The knot 141 is about the series connection of two resistors R001 and R3 with the node 261 connected. The knot 261 is via the series connection of two diodes D6 and D7 and an ohmic resistance R003 with the basic or reference potential, ie also with the node 142 coupled to the bridge rectifier, wherein the cathode of the diodes D6 . D7 towards the fundamental or reference potential. The ohmic resistances R001 . R3 , the diodes D6 and D7 and the ohmic resistance R003 form a voltage divider whose tap the node 261 represents.
Die Schaltungsanordnung umfasst weiterhin den Linearregler 24, der in dem speziellen Ausführungsbeispiel wie in 3 gezeigt zwei NPN-Transistoren Q1, Q2 in Darlington-Anordnung sowie einen ohmschen Widerstand R5 umfasst, der seriell zu der genannten Darlington-Stufe Q1, Q2 gekoppelt ist. Die Basis des Transistors Q2 stellt den Steueranschluss des Linearreglers 24 dar und ist mit dem Knoten 261 gekoppelt. Es sei angemerkt, dass anstatt der Darlington-Stufe auch nur ein einzelner NPN-Transistor vorgesehen sein kann.The circuit arrangement further comprises the linear regulator 24 which in the specific embodiment as in 3 shown two NPN transistors Q1 . Q2 in Darlington arrangement as well as an ohmic resistance R5 which is serial to said Darlington stage Q1 . Q2 is coupled. The base of the transistor Q2 represents the control connection of the linear regulator 24 is and is with the node 261 coupled. It should be noted that instead of the Darlington stage, only a single NPN transistor can be provided.
Ferner weist der Spannungsteiler 26 noch eine Einschaltstromverzögerung auf, die eine Diode D8 sowie die mit deren Kathode gekoppelte Parallelschaltung eines Kondensators C6 und eines ohmschen Widerstands R7 umfasst. Dadurch wird erreicht, dass sich die Spannung an der Basis des Transistors Q2 erst langsam erhöht, bis sich der Kondensator C6 auf seinen Spitzenwert aufgeladen hat. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass im Einschaltmoment keine unzulässig hohe Verlustleistung im Transistor Q1 auftritt.Furthermore, the voltage divider 26 another inrush current delay, which is a diode D8 and the parallel circuit of a capacitor coupled to the cathode thereof C6 and an ohmic resistance R7 includes. This ensures that the voltage at the base of the transistor Q2 first slowly increase until the condenser C6 has charged to its peak. This results in the advantage that at the moment of switching on no unacceptably high power dissipation in the transistor Q1 occurs.
Mit Bezug auf 1 ist zwischen die Knoten 141 und 142 eine Serienschaltung von vorliegend drei LED-Einheiten LE1, LE2 und LE3 sowie einem Linearregler 12 gekoppelt. Der Aufbau einer LED-Einheit wird nachfolgend am Beispiel der dritten LED-Einheit LE3 dargestellt, wobei der Aufbau der ersten und zweiten LED-Einheiten LE1 und LE2 im Wesentlichen identisch ist und sich lediglich durch die Anzahl der jeweiligen LEDs und der sich daraus ergebenden Dimensionierung der Bauelemente unterscheidet.Regarding 1 is between the nodes 141 and 142 a series circuit of present three LED units LE1 . LE2 and LE3 as well as a linear regulator 12 coupled. The construction of an LED unit is described below using the example of the third LED unit LE3 shown, the structure of the first and second LED units LE1 and LE2 is substantially identical and differs only by the number of respective LEDs and the resulting dimensioning of the components.
Die dritte LED-Einheit LE3 umfasst einen LED-Strang mit den LEDs LED43 bis LED49, demnach 7 LEDs, die seriell zueinander geschaltet sind und somit eine Kaskade bilden. Seriell zu der LED-Kaskade ist eine Diode D33 gekoppelt, wobei der Kopplungspunkt der Diode D33 und der LED-Kaskade einen Knoten N31 darstellt. Der nicht mit der Diode D33 gekoppelte Anschluss der LED-Kaskade stellt einen Knoten N32 dar. Der nicht mit der LED-Kaskade gekoppelte Anschluss der Diode D33 stellt einen dritten Knoten N33 dar. Parallel zur LED-Kaskade kann ein optionaler Kondensator C33 gekoppelt sein, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Elektrolytkondensator ausgebildet ist. Zwischen den Knoten N33 und den Knoten N32 ist die Serienschaltung eines Kondensators C32 und einer Diode D32 gekoppelt, wobei der Kopplungspunkt des Kondensators C32 mit der Diode D32 einen Knoten N34 darstellt.The third LED unit LE3 comprises a LED string with the LEDs LED43 to LED49, therefore 7 LEDs, which are connected in series with each other and thus form a cascade. Serial to the LED cascade is a diode D33 coupled, wherein the coupling point of the diode D33 and the LED cascade a node N31 represents. The not with the diode D33 coupled connection of the LED cascade sets a node N32 dar. The not coupled with the LED cascade connection of the diode D33 represents a third node N33 In parallel to the LED cascade can be an optional capacitor C33 be coupled, which is formed in the present embodiment as an electrolytic capacitor. Between the nodes N33 and the node N32 is the series connection of a capacitor C32 and a diode D32 coupled, wherein the coupling point of the capacitor C32 with the diode D32 a node N34 represents.
Die dritte LED-Einheit LE3 umfasst weiterhin zwei elektronische Schalter Q31 und Q32, wobei die Steuerelektrode (Basis) des Schalters Q31 über die Serienschaltung einer Diode D31 und eines ohmschen Widerstands R31 mit einem Knoten N5 gekoppelt ist. Die Bezugselektrode (Kollektor) des Schalters Q31 ist mit dem Knoten N34 gekoppelt, während seine Arbeitselektrode (Emitter) über einen ohmschen Widerstand R32 mit der Steuerelektrode (Basis) des Schalters Q32 gekoppelt ist. Die Arbeitselektrode (Kollektor) des Schalters Q32 ist mit dem Knoten N32 gekoppelt, während seine Bezugselektrode (Emitter) mit dem Knoten N33 gekoppelt ist.The third LED unit LE3 also includes two electronic switches Q31 and Q32 , wherein the control electrode (base) of the switch Q31 via the series connection of a diode D31 and an ohmic resistance R31 with a knot N5 is coupled. The reference electrode (collector) of the switch Q31 is with the node N34 coupled, while its working electrode (emitter) via an ohmic resistance R32 with the control electrode (base) of the switch Q32 is coupled. The working electrode (collector) of the switch Q32 is with the node N32 coupled, while its reference electrode (emitter) to the node N33 is coupled.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Schalter Q32 als einzelner PNP-Transistor ausgebildet. Er kann jedoch vorteilhafter Weise auch als Darlington-Stufe realisiert sein und dazu zwei geeignet verschaltete Transistoren (z.B. zwei PNP-Transistoren) umfassen sowie zwei ohmsche Widerstände, wie es beispielsweise schon in der in 1 der Druckschrift DE 10 2013 201 439 A1 beschriebenen Schaltungsanordnung gezeigt ist.In the present embodiment, the switch Q32 formed as a single PNP transistor. However, it may advantageously be implemented as a Darlington stage and for this purpose comprise two suitably interconnected transistors (eg, two PNP transistors) and two ohmic resistors, as already described, for example, in US Pat 1 the publication DE 10 2013 201 439 A1 described circuit arrangement is shown.
Die ersten und zweiten LED-Einheiten LE1 und LE2 sind vergleichbar aufgebaut, umfassen jedoch jeweils eine unterschiedliche Anzahl an LEDs. So umfasst die erste LED-Einheit LE1 die LEDs LED1 bis LED28, also 28 LEDs. Die zweite LED-Einheit LE2 umfasst die LEDs LED29 bis LED42, das heißt 14 LEDs. Die LEDs sind bevorzugt als Doppelkern-LEDs mit jeweils zwei PN-Übergängen ausgeführt. Mithin besitzt eine tieferliegende LED-Einheit die Hälfte der Anzahl der LEDs einer nächst höherliegenden LED-Einheit.The first and second LED units LE1 and LE2 are of comparable design, but each includes a different number of LEDs. So includes the first LED unit LE1 the LEDs LED1 to LED28 So 28 LEDs. The second LED unit LE2 includes the LEDs LED29 to LED42 that means 14 LEDs. The LEDs are preferred as dual core LEDs with two PN junctions each executed. Thus, a lower LED unit has half the number of LEDs of a next higher LED unit.
Der zweite Knoten der tiefstgelegenen LED-Einheit LE3, vorliegend der Knoten N32, ist mit der Arbeitselektrode des Linearreglers 24, genauer mit der Arbeitselektrode jeweils der NPN-Transistoren Q1 und Q2 in Darlington-Schaltung, gekoppelt, während ein dritter Knoten N13 der höchstgelegenen LED-Einheit LE1 mit dem Knoten 141 gekoppelt ist. Zwischen den Knoten N5 und den Linearregler 24 kann eine Hilfsgleichspannungsquelle gekoppelt sein, vorliegend ist diese allerdings zwischen den Knoten N5 und den ersten Knoten N31 der dritten LED-Einheit LE3 gekoppelt, der somit als Abgriffspunkt für die zu erzeugende Hilfsgleichspannung dient.The second node of the lowest LED unit LE3 , in this case the node N32 , is with the working electrode of the linear regulator 24 More specifically, with the working electrode of each of the NPN transistors Q1 and Q2 in Darlington circuit, coupled while a third node N13 the highest LED unit LE1 with the node 141 is coupled. Between the nodes N5 and the linear regulator 24 For example, an auxiliary DC voltage source may be coupled, but in the present case this is between the nodes N5 and the first node N31 the third LED unit LE3 coupled, which thus serves as a tapping point for the auxiliary DC voltage to be generated.
Wie nachfolgend beschrieben wird, können sich während des Betriebs der LED-Einheiten an den einzelnen Knoten und insbesondere auch an dem als Abgriffspunkt für die Erzeugung der Hilfsgleichspannung dienenden Knoten N31 sägezahnähnliche Spannungsverläufe darstellen. Da die Spannungsspitzen dieser sägezahnähnlichen Spannung innerhalb einer Halbwelle der gleichgerichteten Netzwechselspannung zeitlich gut verteilt sind, kann diese sägezahnähnliche Spannung verwendet werden, um mittels eines zwischen dem Knoten N31 und dem Knoten N5 angeordneten RC-Glieds R9, C050 sowie einer gegenüber dem Grund- oder Bezugspotential geschalteten Zenerdiode D050 eine Hilfsgleichspannung zu erzeugen. Diese Hilfsspannung besitzt eine nur geringe Restwelligkeit, weshalb im Vergleich zu anderen Hilfsspannungsversorgungen sehr kleine Kapazitäten verwendet werden können. Sie besitzt einen einfachen Aufbau, ist kompakt zu realisieren und folglich auch kostengünstig. Vorteilhaft ist, dass für die Hilfsgleichspannung ein Strom entnommen wird, der andernfalls im Linearregler 24 in Verlustleistung umgewandelt worden wäre.As will be described below, during operation of the LED units at the individual nodes, and in particular also at the node serving as a tapping point for the generation of the auxiliary DC voltage N31 represent sawtooth-like voltage curves. Because the voltage spikes of this sawtooth-like voltage are well-timed within a half-wave of the rectified mains AC voltage, this sawtooth-like voltage can be used to pass between the node N31 and the node N5 arranged RC element R9 . C050 and a Zener diode connected to the ground or reference potential D050 to generate an auxiliary DC voltage. This auxiliary voltage has only a slight residual ripple, which is why very small capacitances can be used in comparison with other auxiliary voltage supplies. It has a simple structure, is compact and therefore inexpensive. It is advantageous that a current is drawn for the auxiliary DC voltage, otherwise in the linear regulator 24 would have been converted into power loss.
Die (Elektrolyt-)Kondensatoren C013, C023 und C33 sind vergleichsweise groß dimensioniert (z.B. C013 66 µf; C023 47 µf; C33 100 µf) und dienen als Pufferkondensator für die LEDs der jeweiligen LED-Kaskade. Hierbei ist es von Vorteil, dass diese Kondensatoren lediglich für die an der entsprechenden LED-Kaskade abfallende Spannung und damit nicht für die volle Höhe der Netzwechselspannung V1 ausgelegt werden müssen. Entsprechend können diese Kondensatoren kleiner und damit platzsparender ausgeführt sein.The (electrolytic) capacitors C013 . C023 and C33 are comparatively large dimensions (eg C013 66 μf; C023 47 μf; C33 100 μf) and serve as a buffer capacitor for the LEDs of the respective LED cascade. It is advantageous that these capacitors only for the voltage dropping at the corresponding LED cascade and thus not for the full height of the AC mains voltage V1 must be interpreted. Accordingly, these capacitors can be smaller and thus designed to save space.
Die Dioden D11, D21, D32, sind optional und können eingespart werden, wenn die Transistoren Q11, Q21 und Q31 entsprechend spannungsfest ausgelegt sind.The diodes D11 . D21 . D32 , are optional and can be saved if the transistors Q11 . Q21 and Q31 are designed according to voltage-resistant.
Innerhalb des Spannungsteilers 26 dienen die Dioden D6 und D7 dazu, die Basis-Emitter-Spannung der Transistoren Q1 und Q2 des Linearreglers 24 zu kompensieren. Die am ohmschen Widerstand R003 abfallende Spannung entspricht daher im Wesentlichen der Spannung, die über dem ohmschen Widerstand R5 abfällt.Inside the voltage divider 26 serve the diodes D6 and D7 to that, the base-emitter voltage of the transistors Q1 and Q2 of the linear regulator 24 to compensate. The ohmic resistance R003 drop voltage therefore essentially corresponds to the voltage that exceeds the ohmic resistance R5 drops.
Der Strom durch den Widerstand R5 ist demnach halbsinusförmig. Daraus folgt, dass der vom Linearregler 24 gesteuerte Strom durch die Schaltungsanordnung der Eingangsspannung folgt, wodurch sich ein guter Wirkleistungsfaktor ergibt sowie geringe EMV-Störungen.The current through the resistor R5 is therefore semi-sinusoidal. It follows that from the linear regulator 24 controlled current through the circuitry of the input voltage follows, resulting in a good active power factor and low EMC interference.
Durch die Dimensionierung der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung kann erreicht werden, dass der Transistor Q012 mit einer Schaltfrequenz von ca. 100 Hz betrieben wird. Ein aufgrund dieser Schaltfrequenz unter Umständen wahrnehmbares Flickern wird durch den zugeordneten Pufferkondensator C013 verhindert oder zumindest unterdrückt. Der Transistor Q22 arbeitet mit einer höheren Schaltfrequenz von ca. 200 Hz und der Transistor Q32 mit einer Schaltfrequenz von ca. 400 Hz.By sizing the in 1 shown circuit arrangement can be achieved that the transistor Q012 is operated with a switching frequency of about 100 Hz. A flicker that may be perceptible due to this switching frequency is caused by the associated buffer capacitor C013 prevented or at least suppressed. The transistor Q22 works with a higher switching frequency of about 200 Hz and the transistor Q32 with a switching frequency of approx. 400 Hz.
Die Kombination aus dem Kondensator C12 und der Diode D12 stellt einen Spitzenwertdetektor für die LED-Einheit LE1 dar. Entsprechend stellen der Kondensator C22 und die Diode D22 einen Spitzenwertdetektor für die LED-Einheit LE2 und der Kondensator C32 und die Diode D32 einen Spitzenwertdetektor für die LED-Einheit LE3 dar.The combination of the capacitor C12 and the diode D12 provides a peak detector for the LED unit LE1 Accordingly, set the capacitor C22 and the diode D22 a peak detector for the LED unit LE2 and the capacitor C32 and the diode D32 a peak detector for the LED unit LE3 represents.
Die Transistoren Q11, Q21 und Q31 agieren als Vergleichselemente, wie im Folgenden ersichtlich wird. Die Funktionsweise dieser Schaltungsanordnung wird nachfolgend beispielhaft anhand der tiefstgelegenen LED-Einheit LE3 beschrieben, die im Verlauf der ansteigenden Sinushalbwelle zuerst und auch zu allermeist schaltet (siehe Schaltfrequenzen oben).The transistors Q11 . Q21 and Q31 act as predicates, as will be seen below. The mode of operation of this circuit arrangement will be described below by way of example with reference to the lowest-lying LED unit LE3 described in the course of the rising sine half wave first and also in most cases (see switching frequencies above).
Der Widerstand R32 ist in Kombination mit dem Kondensator C32 so ausgelegt, dass der Kondensator C32 auch während der längsten zu erwartenden Einschaltphase des Schalters Q32 nur geringfügig entladen wird. Die Hilfsgleichspannungsquelle gibt eine minimale Spannungsdifferenz gegenüber dem Grund- oder Bezugspotential, beispielsweise in Höhe von 6 V, vor, die bei dem Schalter Q1, Q2 des Linearreglers 24 nicht unterschritten werden soll. Der NPN-Transistor Q31 vergleicht diese Spannung in Höhe von etwa 6 V mit dem Spannungspotential am Knoten N34. Schaltet der PNP-Transistor Q32 durch, so werden die LEDs LED43 bis LED49 überbrückt, das heißt kurzgeschlossen. Dies verschiebt auch die Arbeitspunkte (Spannungspotentiale an den jeweiligen Knoten) der Treiber für die LEDs der anderen LED-Einheiten LE2 und LE1.The resistance R32 is in combination with the capacitor C32 designed so that the capacitor C32 even during the longest expected switch-on phase of the switch Q32 only slightly discharged. The auxiliary DC voltage source provides a minimum voltage difference from the base or reference potential, for example equal to 6V, present in the switch Q1 . Q2 of the linear regulator 24 should not fall below. The NPN transistor Q31 compares this voltage of about 6 V with the voltage potential at the node N34 , Switches the PNP transistor Q32 through, so will the LEDs LED43 to LED49 bridged, that is short-circuited. This also shifts the operating points (voltage potentials at the respective nodes) of the drivers for the LEDs of the other LED units LE2 and LE1 ,
Jeder LED-Strang wird über einen separaten Treiber angesteuert, der im Beispiel der 1 insbesondere die beiden als Vergleichselement bzw. Überbrückungsschalter dienenden Transistoren Q11, Q12 bzw. Q21, Q22 oder Q31, Q32 sowie den beschriebenen Spitzenwertdetektor (mit den Bauelementen C12, D12, C22, D22, C32, D32) aufweist. Die Ansteuerung der Treiber erfolgt abhängig vom Momentanwert der gleichgerichteten Netzspannung zwischen den Knoten 141 und 142 durch die von der Hilfsgleichspannungsquelle bereitgestellte Schwellenspannung. Each LED string is controlled by a separate driver, which in the example of 1 in particular the two serving as a comparison element or bypass switch transistors Q11 . Q12 or. Q21 . Q22 or Q31 . Q32 and the described peak detector (with the components C12 . D12 . C22 . D22 . C32 . D32 ) having. The drivers are controlled depending on the instantaneous value of the rectified mains voltage between the nodes 141 and 142 by the threshold voltage provided by the auxiliary DC voltage source.
Zur Funktionsweise wird zunächst in der in 1 dargestellten Schaltungsanordnung als Einschaltzeitpunkt nachfolgend der Beginn einer Halbwelle der Wechselspannungsquelle V1 angenommen. Ferner sind nach Ablauf einer vorhergehenden Halbwelle alle Schalter der LED-Einheiten, d. h. die Schalter Q11, Q12, Q21, Q22, Q31, Q32 leitend geschaltet und alle Kondensatoren geladen (sog. eingeschwungener Zustand). Die Flussspannung einer Doppelkern-LED wird zu 6 V angenommen, die einer Diode zu 0,7 V.To work first in the in 1 illustrated circuit arrangement as the switch-on following the beginning of a half-wave of the AC voltage source V1 accepted. Further, after the expiration of a previous half cycle all switches of the LED units, ie the switches Q11 . Q12 . Q21 . Q22 . Q31 . Q32 switched on and all capacitors charged (so-called steady state). The forward voltage of a double-core LED is assumed to be 6 V, that of a diode to 0.7 V.
Infolge der leitend geschalteten Schalter liegt die momentane Ausgangsspannung des Gleichrichters 14 am Knoten 141 auch am Punkt N32 an. Die Knoten N32 und N33 liegen auf demselben Potenzial, da die Schalter Q32 und Q31 leitend angenommen werden. Die von der Hilfsgleichspannungsquelle an den Knoten N5 bereitgestellte Spannung werde im Ausführungsbeispiel zu 6 V angenommen.As a result of the switched switch, the instantaneous output voltage of the rectifier 14 at the node 141 also at the point N32 on. The knots N32 and N33 are at the same potential as the switches Q32 and Q31 be accepted as conductive. The from the auxiliary DC voltage source to the node N5 Provided voltage is assumed in the embodiment to 6 V.
Der Kondensator C32 sei zu Beginn der Halbwelle aus dem vorherigen Zyklus auf +42 V aufgeladen. Diese 42 V ergeben sich aus 7 mal die Flussspannung der Dioden LED43 bis LED49, wobei jede Flussspannung, wie oben erwähnt, zu 6 V angenommen wird. Somit ergibt sich am Knoten N34 ein Potential von -42 V.The capacitor C32 At the beginning of the half cycle from the previous cycle, it is charged to +42 volts. These 42 V result from 7 times the forward voltage of the diodes LED43 to LED49 , where each forward voltage is assumed to be 6V as mentioned above. Thus results at the node N34 a potential of -42 V.
Der Knoten N5 ist durch die Hilfsgleichspannungsquelle auf 6 V aufgeladen. Dadurch ergibt sich ein Stromfluss durch die Diode D31, den Widerstand R31 sowie den Transistor Q31, der leitend geschaltet ist, weil an seiner Basis ein Potenzial von ca. 6 V anliegt, an seinem Emitter aber ein Potenzial von etwa minus 42 V. Infolgedessen ist auch der Schalter Q32 leitend. Der Strom fließt demnach am LED-Strang bzw. der Kaskade der LED-Einheit LE3 vorbei, das heißt der LED-Strang ist kurzgeschlossen und nicht bestromt. Gleichermassen sind auch die Schalter Q12 und Q22 leitend, sodass auch die LED-Stränge der LED-Einheiten LE1 und LE2 nicht bestromt sind. Diese Situation stellt den Ausgangspunkt einer Halbwelle der gleichgerichteten Netzwechselspannung V1 dar.The knot N5 is charged by the auxiliary DC voltage source to 6V. This results in a current flow through the diode D31 , the resistance R31 as well as the transistor Q31 , which is turned on, because at its base a potential of about 6 V is applied, at its emitter but a potential of about minus 42 V. As a result, is also the switch Q32 conductive. The current therefore flows on the LED string or the cascade of the LED unit LE3 over, that is, the LED string is short-circuited and not energized. The switches are equally equal Q12 and Q22 conductive, so that also the LED strings of the LED units LE1 and LE2 are not energized. This situation represents the starting point of a half-wave of the rectified AC line voltage V1 represents.
Im weiteren Verlauf der Halbwelle steigt das Spannungspotenzial der Halbwelle an. Aufgrund des proportional dazu anwachsenden Spannungspotenzials am Abgriffspunkt des Spannungsteilers 26, d.h. dem Knoten 261, beginnt der Darlington-Transistor (Q1, Q2) des Linearreglers 24 allmählich leitend zu werden.As the half-wave progresses, the voltage potential of the half-wave increases. Due to the proportional increase in voltage potential at the tapping point of the voltage divider 26 ie the node 261 , the Darlington transistor ( Q1 . Q2 ) of the linear regulator 24 gradually becoming conductive.
Das Spannungspotenzial am dritten Knoten N33 entspricht demjenigen am zweiten Knoten N32 in diesem Zustand. Im weiteren Verlauf der Halbwelle steigt das Potenzial am Knoten N33 solange, bis das Potenzial am Knoten N34 auf etwa 5,3 V angestiegen ist, wobei dieser Wert dem Potenzial am Knoten N5 abzüglich der Flussspannung der Diode D31 entspricht. Zu diesem Zeitpunkt sinkt die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Q31 auf 0 V, der Transistor Q31 und infolgedessen auch der Transistor Q32 gehen in den Sperrzustand über. Am Kondensator C32 fallen immer noch 42 V ab, so dass das Spannungspotenzial am Knoten N32 in diesem Moment 47,3 V beträgt. Die Potenziale an den Knoten N33 und N32 sind entkoppelt, wobei das Potenzial am Knoten N33 „vor“ dem sperrenden Transistor Q32 bleibt bei 47,3 V über dem Bezugs- oder Grundpotenzial verbleibt.The voltage potential at the third node N33 corresponds to the one at the second node N32 in this condition. As the half-wave progresses, the potential at the node increases N33 until the potential at the node N34 has risen to about 5.3V, this value being the potential at the node N5 minus the forward voltage of the diode D31 equivalent. At this time, the base-emitter voltage of the transistor decreases Q31 on 0 V, the transistor Q31 and consequently also the transistor Q32 go into the locked state. At the condenser C32 still drop 42 V, so the voltage potential at the node N32 at this moment is 47.3 volts. The potentials at the nodes N33 and N32 are decoupled, with the potential at the node N33 "In front of" the blocking transistor Q32 remains at 47.3 V above baseline or baseline potential.
Die Transistoren Q1 und Q2 des durch den Spannungsteiler gesteuerten Linearregler 24 werden aufgrund des fortgesetzten Anstiegs des Momentanwerts der gleichgerichteten Netzspannung, d.h. der Halbwelle, zunehmend leitend und ermöglichen einen sich entsprechend vergrößernden Stromfluss durch den ohmschen Widerstand R5. Infolgedessen fällt das Potential am Knoten N32, bis sich ein Sollstrom eingestellt, wenn nämlich das Spannungspotenzial am Knoten N32 bis auf 4,6 V abgesunken ist. Dieser Wert folgt aus dem Potenzial am Knoten N33, das beim Sperrend-Schalten der Transistoren Q31 und Q32 47,3 V beträgt, abzüglich 7 mal die Flussspannung der Doppelkern-LEDs in Höhe von 6 V, weiter abzüglich 0,7 V für die Flussspannung der Diode D33. Genau dann fließt der Strom über den LED-Strang der LED-Einheit LE3, weshalb ab diesem Zeitpunkt die LEDs dieses LED-Strang bzw. dieser Kaskade leuchten. Zu beachten ist eine mögliche Verzögerung, die durch das Aufladen des Elektrolytkondensators C33 anfallen kann.The transistors Q1 and Q2 of the voltage divider controlled linear regulator 24 become increasingly conductive due to the continued increase in the instantaneous value of the rectified mains voltage, ie the half-wave, and allow a correspondingly increasing current flow through the ohmic resistance R5 , As a result, the potential drops at the node N32 until a set current is established, namely, the voltage potential at the node N32 has dropped to 4.6 V This value follows from the potential at the node N33 , that at Sperrend switching of the transistors Q31 and Q32 47.3 V, minus 7 times the forward voltage of the dual-core LEDs in the amount of 6 V, further minus 0.7 V for the forward voltage of the diode D33 , Just then, the current flows through the LED string of the LED unit LE3 why the LEDs of this LED string or this cascade light up from this point on. Of note is a possible delay caused by the charging of the electrolytic capacitor C33 can occur.
Unter weiterem Anstieg der Spannungshalbwelle wächst das Potenzial am Knoten N33 weiter an. Aufgrund der konstanten Flussspannung der nun leitenden LEDs LED43 bis LED49 steigt damit auch das Potenzial am Knoten N32 an. Die Spannungsdifferenz zwischen dem Potenzial am Knoten N33 und am Knoten N32 beträgt konstant 47,3 V - 4,6 V = 42,7 V.As the voltage half-wave continues to increase, the potential at the node increases N33 continue on. Due to the constant forward voltage of the now conductive LEDs LED43 to LED49 This also increases the potential at the node N32 on. The voltage difference between the potential at the node N33 and at the node N32 is constant 47.3 V - 4.6 V = 42.7 V.
Die weitere Funktionsweise auch innerhalb der dritten LED-Einheit LE3 ergibt sich nun aus dem Verhalten des LED-Strangs bzw. insbesondere des Treibers der nächsthöherliegenden zweiten LED-Einheit LE2. Der Kondensator C22 ist auf 14 x 6 V = 84 V aufgeladen (nämlich 14 mal die Flussspannung der LEDs LED29 bis LED42).The further operation also within the third LED unit LE3 now results from the Behavior of the LED string or in particular the driver of the next higher lying second LED unit LE2 , The capacitor C22 is charged to 14 x 6 V = 84 V (namely 14 times the forward voltage of the LEDs LED29 to LED42 ).
Bei einem Halbwellenpotential von 42,7 V am Knoten 141 liegen diese bis dahin auch am Knoten N23 an, da alle darüberliegenden Schalter Q11 und Q12 noch leitend geschaltet sind. Die Spannung am Knoten N24 beträgt daher 42,7 V - 84 V = -41,3 V. Da die Spannung am Knoten N5 entsprechend der Hilfsspannungsversorgung bzw. - quelle 14 nach wie vor etwa 6 V beträgt, sind die Schalter Q21 sowie Q22 leitend. Bei weiter steigender Halbwelle erhöht sich folglich kontinuierlich das Potenzial am dritten Knoten N23 der zweiten LED-Einheit LE 2 und damit auch das Potenzial an deren vierten Knoten N24. Bei Erreichen des Spannungspotenzials am Knoten N24 in Höhe von 5,3 V (siehe oben) geht der als Komparator arbeitende Schalter bzw. Transistor Q21 und infolgedessen auch der Transistor Q22 in den sperrenden Zustand über und die zweiten und dritten Knoten N22 und N23 der zweiten LED-Einheit LE2 werden voneinander entkoppelt.At a half-wave potential of 42.7 V at the node 141 Until then they are also at the node N23 on, since all overlying switches Q11 and Q12 are still turned on. The tension at the knot N24 is therefore 42.7 V - 84 V = -41.3 V. Since the voltage at the node N5 according to the auxiliary voltage supply or - source 14 is still about 6 V, the switches Q21 such as Q22 conductive. As the half-wave continues to rise, the potential at the third node increases continuously N23 the second LED unit LE 2 and thus the potential at their fourth node N24 , Upon reaching the voltage potential at the node N24 in the amount of 5.3 V (see above) goes as a comparator working switch or transistor Q21 and consequently also the transistor Q22 in the blocking state over and the second and third nodes N22 and N23 the second LED unit LE2 are decoupled from each other.
Mit weiter steigender Eingangsspannung steigt das Potenzial am Knoten N23 weiter an bis 89,3 V erreicht sind, was sich aus 5,3 V am Knoten N24 zuzüglich 14 mal 6 V aus den Flussspannungen des LEDs LED29-LED42 ergibt. Ab diesem Zeitpunkt fließt der Strom über den LED-Strang mit den LEDs LED29 bis LED42 der zweiten LED-Einheit LE2. Bei der nun anliegenden Eingangsspannung von 89,3 V fallen damit am zweiten Knoten N22 der zweiten LED-Einheit LE2 14 mal 6 V zuzüglich 0,7 V für die Flussspannung der Diode D23 ab, also eine Differenz von 84,7 V. Mit anderen Worten, das Spannungspotenzial am Knoten N22 beträgt nur mehr 4,6 V. Da der zweite Knoten N22 der zweiten LED-Einheit LE2 direkt mit dem dritten Knoten N33 der dritten LED-Einheit LE3 elektrisch leitend verbunden ist, beträgt damit auch das Potenzial am dritten Knoten N33 der dritten LED-Einheit LE3 plötzlich lediglich noch 4,6 V.As the input voltage increases, the potential at the node increases N23 continue to reach 89.3 V, resulting in 5.3 V at the node N24 plus 14 times 6 V from the fluence voltages of the LEDs LED29 - LED42 results. From this point on, the current flows through the LED string with the LEDs LED29 to LED42 the second LED unit LE2 , At the now applied input voltage of 89.3 V thus fall at the second node N22 the second LED unit LE2 14 times 6 V plus 0.7 V for the forward voltage of the diode D23 a difference of 84.7 V. In other words, the voltage potential at the node N22 is only 4.6 V. Since the second node N22 the second LED unit LE2 directly to the third node N33 the third LED unit LE3 electrically connected, thus also the potential at the third node N33 the third LED unit LE3 suddenly only 4.6 V.
Das Potenzial am Knoten N34 beträgt demnach aufgrund des als konstant aufgeladenen angenommenen Kondensators C32 der dritten LED-Einheit LE3 noch 4,6 V abzüglich 42,0 V, welches -37,4 V ergibt. Damit beträgt die Spannungsdifferenz zwischen dem von der Hilfsspannungsversorgung gespeisten Knoten N5 und dem vierten Knoten N34 der dritten LED-Einheit nun -46,4 V, wodurch der Transistor Q31 und damit auch der Transistor Q32 wieder leitend schalten. Auf diese Weise wird der LED-Strang der dritten LED-Einheit LE3 mit den LEDs LED43 bis LED49 wieder kurzgeschlossen, das heißt er wird nicht mehr bestromt.The potential at the node N34 is therefore due to the assumed constant charged capacitor C32 the third LED unit LE3 still 4.6 V less 42.0 V, which gives -37.4 V. Thus, the voltage difference between the supplied from the auxiliary power supply node N5 and the fourth node N34 the third LED unit now -46.4 V, causing the transistor Q31 and with it the transistor Q32 turn on again. In this way, the LED string becomes the third LED unit LE3 with the LEDs LED43 to LED49 short-circuited again, that means he is no longer energized.
In entsprechender Weise wird der LED-Strang der LED-Einheit LE1 mit dem LEDs LED1-LED28 bestromt bzw. auch wieder kurzgeschlossen. Insgesamt ergibt sich ein ähnliches Bild, wie es z.B. in 3 der DE 10 2013 222 226 A1 gezeigt ist. Es werden abhängig von der Eingangsspannung immer jeweils gerade so viele LED-Stränge bestromt wie entsprechend Spannung verfügbar ist. Es ergibt sich ein quasi binäres Ein-und Ausschaltmuster für die LED-Stränge über die aufeinander abgestimmte Steuerung der Überbrückung (Transistoren Q12, Q22, Q32) durch die Treiber. Ein Flickern wird vermieden und die am Linearregler anfallende Verlustleistung minimiert, so dass auch Massnahmen für die Kühlung des Moduls verringert werden können.In the same way, the LED string of the LED unit LE1 with the LEDs LED1 - LED28 energized or short-circuited again. Overall, a similar picture arises, as in eg 3 the DE 10 2013 222 226 A1 is shown. Depending on the input voltage, just as many LED strings are always energized as the corresponding voltage is available. This results in a quasi-binary on and off pattern for the LED strings on the coordinated control of the bridge (transistors Q12 . Q22 . Q32 ) by the drivers. Flicker is avoided and the power loss at the linear regulator is minimized, so that measures for cooling the module can be reduced.
Mit Bezug auf die 1 und 2 wird nachfolgend eine Erkennungs- und Steuereinrichtung 40 bzw. 20 für den Notstrombetrieb beschrieben, die es ermöglicht, den insoweit oben für den Betrieb unter einer Netzwechselspannung beschriebenen Teil der Schaltungsanordnung unverändert auch mit einer Gleichspannung zwischen 176 Volt und 275 Volt zu betreiben. Dieser weitere Teil der Schaltungsanordnung besitzt eine Erkennungseinrichtung 40, die das Anliegen einer Gleichspannung anstatt einer Netzwechselspannung erkennt und die Steuereinrichtung 20 dazu veranlasst, auf zumindest einen der Treiber bzw. Treiberschaltungen der LED-Einheiten LE1, LE2, LE3 so einzuwirken, dass der entsprechende LED-Strang kurzgeschlossen wird. Da die Treiber wie oben beschrieben eine festgelegte Funktionsweise besitzen, die bei Netzwechselspannung unter anderem auch auf einer hohen Schaltfrequenz bzw. einer im Vergleich zur Entladungszeit der Kondensatoren C12, C22, C32 hinreichend kurzen Schaltperiode beruht, würde der Aufbau in dieser Weise nicht ohne weiteres mit der im Notstrombetrieb üblichen konstanten Gleichspannung in befriedigender Weise funktionieren, bei welcher diese Kondensatoren mit der Zeit entladen, so dass der jeweilige Spitzenwertdetektor in diesem Fall nicht mehr zufriedenstellend arbeitet.With reference to the 1 and 2 subsequently becomes a recognition and control device 40 or. 20 described for the emergency power operation, which makes it possible to operate the extent described above for operation under an AC mains voltage part of the circuit unchanged with a DC voltage between 176 volts and 275 volts. This further part of the circuit arrangement has a detection device 40 that detects the presence of a DC voltage instead of an AC line voltage and the controller 20 caused, at least one of the driver or driver circuits of the LED units LE1 . LE2 . LE3 to act in such a way that the corresponding LED string is short-circuited. Since the drivers as described above have a fixed mode of operation, which at AC mains voltage, inter alia, on a high switching frequency or in comparison to the discharge time of the capacitors C12 . C22 . C32 is sufficiently short switching period, the structure in this way would not readily work with the usual in emergency power constant DC voltage in a satisfactory manner in which discharge these capacitors over time, so that the respective peak detector is not working satisfactorily in this case.
Daher ist bei der Schaltungsanordnung vorgesehen, sicherzustellen, dass die LEDs in jeder Spannungslage mit konstanter Helligkeit leuchten. Da die Spannung im Notstrombetrieb eine Gleichspannung von 275 Volt bis 176 Volt ist, die gesamte Vorwärtsspannung der LED-Stränge aber mit vorliegend 28 x 6V + 14 x 6V + 7 x 6V = 168V + 84V + 42V = 294 Volt zumindest deutlich über 176 Volt liegt, müssen dazu ein oder mehrere LED-Stränge deaktiviert werden. Im Ausführungsbeispiel könnte z.B. der LED-Strang der ersten LED-Einheit LE1 mit in Summe 168 Volt Flussspannung deaktiviert werden. Die verbleibenden beiden LED-Stränge der LED-Einheiten LE2 und LE3 bringen in Summe nur noch 126 Volt Flussspannung auf, welches deutlich unter den 176 Volt als Minimalwert für den Notstrombetrieb liegt. Andersherum könnten auch die LED-Stränge der zweiten und dritten LED-Einheiten LE2 und LE3 deaktiviert werden und der Betrieb dann nur noch über die erste LED-Einheit LE1 laufen.Therefore, it is provided in the circuit arrangement to ensure that the LEDs light up in each voltage position with constant brightness. Since the voltage in the emergency power operation is a DC voltage of 275 volts to 176 volts, the total forward voltage of the LED strands but with present 28 x 6V + 14 x 6V + 7 x 6V = 168V + 84V + 42V = 294 volts at least well above 176 volts one or more LED strings must be deactivated. In the exemplary embodiment, for example, the LED strand of the first LED unit LE1 in total 168 Volt forward voltage can be disabled. The remaining two LED strands of the LED units LE2 and LE3 bring in total only 126 volts forward voltage, which is well below the 176 volts as the minimum value for the emergency power operation lies. The other way around, the LED strings of the second and third LED units could also be used LE2 and LE3 be deactivated and the operation then only on the first LED unit LE1 to run.
Die Deaktivierung erfolgt durch in beiden Fällen - wie in 1 nur für den zweiten Fall gezeigt ist (d.h. Deaktivierung bzw. Kurzschließen oder Überbrücken des LED-Strangs der ersten LED-Einheit LE1) - durch einen Eingriff in den Basisstrom des jeweiligen Schalttransistors (im ersten Fall der PNP-Transistoren Q22 und Q32, im zweiten Fall des PNP-Transistors Q12) durch die Steuereinrichtung 20.The deactivation takes place in both cases - as in 1 shown only for the second case (ie deactivation or short-circuiting or bridging the LED string of the first LED unit LE1 ) by an intervention in the base current of the respective switching transistor (in the first case of the PNP transistors Q22 and Q32 in the second case of the PNP transistor Q12 ) by the control device 20 ,
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Steuereinrichtung 20 als Teil einer Erkennungsvorrichtung 40 im Detail. Die Steuereinrichtung umfasst für jede betroffene LED-Einheit (im Ausführungsbeispiel nur die eine LED-Einheit LE1) eine Übersteuerungsstufe in dem Sinne, dass die entsprechende Treiberschaltung übersteuert wird. 2 shows an embodiment of such a control device 20 as part of a recognition device 40 in detail. The control device comprises for each affected LED unit (in the embodiment, only the one LED unit LE1 ) an override stage in the sense that the corresponding driver circuit is overdriven.
Die (im Aufbau an sich unveränderte) Treiberschaltung agiert folglich nicht mehr entsprechend dem oben beschriebenen Ablauf, vielmehr wird direkt auf den Schalttransistor eigewirkt. Dazu umfasst die Steuereinrichtung 20 einen Transistor Q502, welcher als NPN-Transistor ausgebildet ist und dessen Kollektor über ein Widerstandselement R509 mit einem Steueranschluss (Knoten N10) des Überbrückungselements (hier des Schalttransistors Q012) gekoppelt ist. Der Emitter des Transistors Q502 ist über ein Widerstandselement R522 mit dem Grund-oder Bezugspotential gekoppelt. Zwischen die Basis des Transistors Q502 und das Grund- oder Bezugspotential ist außerdem ein Kondensator C503 und ein Widerstandselement R507 gekoppelt.Consequently, the driver circuit (which is unchanged in structure) no longer acts in accordance with the procedure described above, but rather acts directly on the switching transistor. For this purpose, the control device comprises 20 a transistor Q502 , which is designed as an NPN transistor and its collector via a resistor element R509 with a control connection (node N10 ) of the bridging element (here of the switching transistor Q012 ) is coupled. The emitter of the transistor Q502 is about a resistance element R522 coupled with the basic or reference potential. Between the base of the transistor Q502 and the fundamental or reference potential is also a capacitor C503 and a resistive element R507 coupled.
Im Normalbetrieb, also insbesondere im Wechselstrom- bzw. AC-Betrieb, ist das Überbrückungselement (Transistor Q012) genau dann in einen Kurzschluss-Zustand gesteuert, wenn das Potential an dem vierten Knoten N14 der ersten LED-Einheit LE1 entsprechend niedriger ist als das durch die Hilfsgleichspannungsquelle an der Diode D11 bereitgestellte Potential, so dass ein Basisstrom durch den Transistor Q11 fließt (siehe detaillierte Erläuterung der Funktionsweise oben), in dessen Folge ein Kollektorstrom durch den Transistor Q11 ermöglicht wird, der den Steuerstrom für den Schalttransistor Q012 liefert. Der Ansteuerstrom für das Überbrückungselement (d.h., den Schalttransistor Q012) wird dabei aus dem Kondensator C12 entnommen.In normal operation, ie in particular in AC or AC operation, the bridging element (transistor Q012 ) is controlled to a short-circuit state if and only if the potential at the fourth node N14 the first LED unit LE1 is correspondingly lower than that by the auxiliary DC voltage source to the diode D11 provided potential, so that a base current through the transistor Q11 flows (see detailed explanation of the operation above), as a result, a collector current through the transistor Q11 allows the control current for the switching transistor Q012 supplies. The drive current for the bypass element (ie, the switching transistor Q012 ) gets out of the condenser C12 taken.
Die Überbrückung des LED-Strangs der ersten LED-Einheit LE1 durch Steuerung des Transistors Q012 in einem niederohmig leitenden Zustand beziehungsweise Kurzschluss-Zustand kann daher nur solange erfolgen, wie eine ausreichende Ladung in dem Kondensator C12 zur Verfügung steht. Wie oben beschrieben stellt dies eine für den Gleichstrom- bzw. DC-Betrieb wesentliche Einschränkung dar. Durch die übersteuernde Steuereinrichtung 20 wird aber nunmehr die Möglichkeit eines gezielten, permanenten Kurzschluss-Zustandes bzw. einer permanenten Überbrückung geschaffen. Über den NPN-Transistor Q502 kann ein Strompfad für den Basisstrom des Transistors Q11 bereitgestellt werden, wenn an die Basis des NPN-Transistors Q502 ein (hinreichend) positives Spannungspotential angelegt wird. Ein solches Spannungspotenzial kann beispielsweise - wie in 2 dargestellt - durch die von der Hilfsgleichspannungsquelle bewirkte Spannung VCC in Höhe von 6V gegenüber dem Grund-oder Bezugspotenzial bereitgestellt werden. Liegt diese an, schaltet der Transistor Q502 durch. Die Basis des NPN-Transistors Q012 wird in diesem Fall über den ohmschen Widerstand R509 auf das Grund- bzw. Bezugspotenzial gezogen, der Transistor Q012 wird infolgedessen unabhängig von der (momentanen) Funktion des Spitzenwertdetektors (Kondensator C12 und Transistor Q11) leitend geschaltet und der betreffende LED-Strang mit den LEDs LED1 bis LED28 dieser ersten LED-Einheit LE1 gezielt überbrückt.The bridging of the LED string of the first LED unit LE1 by controlling the transistor Q012 in a low-resistance state or short-circuit state, therefore, can only take place as long as a sufficient charge in the capacitor C12 is available. As described above, this is a significant for the DC or DC operation restriction. By overriding control device 20 But now the possibility of a targeted, permanent short-circuit state or a permanent bridging created. About the NPN transistor Q502 can be a current path for the base current of the transistor Q11 be provided when connected to the base of the NPN transistor Q502 a (sufficiently) positive voltage potential is applied. Such a voltage potential can, for example - as in 2 represented by the voltage caused by the auxiliary DC voltage source VCC be provided in the amount of 6V over the basic or reference potential. If this is on, the transistor switches Q502 by. The base of the NPN transistor Q012 will in this case over the ohmic resistance R509 drawn to the fundamental or reference potential, the transistor Q012 As a result, it is independent of the (current) function of the peak detector (capacitor C12 and transistor Q11 ) and the relevant LED string with the LEDs LED1 to LED28 this first LED unit LE1 purposefully bridged.
Aufgabe der Erkennungseinrichtung 40 ist es daher in dieser speziellen Schaltungsanordnung, der Steuereinrichtung abhängig vom Resultat der Erkennung bzw. Unterscheidung eines DC-Betriebs von einem AC-Betrieb ein Spannungssignal bzw. - potenzial zu liefern, das im Fall von festgestelltem Gleichstrom (DC-Betrieb) am Ausgang des Brückengleichrichters 14 einen hohen Spannungswert liefert (hier VCC = 6 Volt), um den LED-Strang der ersten LED-Einheit zu überbrücken, und im Fall von festgestellter gleichgerichteter Wechselspannung an diesem Ausgang einen niedrigen Spannungswert zu liefern, hier z.B. entsprechend dem Grund - oder Bezugspotenzial (0 Volt), um nicht auf die Treiberschaltung und insbesondere auf den Transistor Q012 einzuwirken.Task of the detection device 40 Therefore, it is in this particular circuit arrangement to provide the control device, depending on the result of the detection or discrimination of a DC operation of an AC operation, a voltage signal or - potential, which in the case of detected direct current (DC operation) at the output of the bridge rectifier 14 provides a high voltage value (here VCC = 6 volts) in order to bridge the LED string of the first LED unit and, in the case of detected rectified AC voltage, to supply a low voltage value at this output, here eg according to the ground or reference potential ( 0 Volts) so as not to affect the driver circuit and in particular the transistor Q012 act.
Zu diesem Zweck ist die Erkennungseinrichtung 40 mit einem Hochpassfilter ausgestattet, welcher die Bauelemente C501, R501 und R502 umfasst. An einem Abgriffspunkt des Hochpassfilters wird mittels einer Diode D501 ein Wechselspannungsanteil abgegriffen. Zwischen den Abgriffspunkt und dem Knoten 141 bzw. dem das positive Spannungspotential führenden ersten Ausgangsanschluss des Gleichrichters 14 ist ein Kondensator C501 gekoppelt, sowie zwischen den Abgriffspunkt und das Grund- oder Bezugspotential eine Serienschaltung aus einem ohmschen Widerstandselement R501 und einem ohmschen Widerstandselement R502. Die Diode D501 ist mit ihrer Anode mit dem Abgriffspunkt elektrisch gekoppelt. An der Kathode der Diode D501 ist eine Serienschaltung aus einem ohmschen Widerstandselement R503 und einem ohmschen Widerstandselement R504 geschaltet, welche zusammen mit einem Kondensator C502 einen Tiefpassfilter bilden. Der Kondensator C502 ist mit dem Grund oder Bezugspotential verbunden. Zu dem Kondensator C502 ist außerdem ein ohmsches Widerstandselement R505 sowie eine Zener-Diode D502 parallel geschaltet. Die Zenerdiode D502 ist dabei so angeordnet, dass sie eine Ladung des Kondensators C502 über die Diode D501 über die Zenerspannung der Zener-Diode D502 hinaus verhindert. Der durch diesen Aufbau gebildete Abgriffspunkt (Knoten N501) des Kondensators C502 ist über ein ohmsches Widerstandselement R506 elektrisch gekoppelt mit dem Gate eines P-Kanal-MOSFETS M1. Der Source-Anschluss des MOSFET M1 ist hierbei mit der Hilfsspannung VCC über ein zwischengeschaltetes ohmsches Widerstandselement R2 gekoppelt. Die Hilfsspannung VCC kann beispielsweise wie beschrieben ebenfalls von der Hilfsgleichspannungsquelle bereitgestellt sein und zwischen 5 Volt und 6 Volt liegen. Zwischen den Drain-Anschluss des Transistors M1 und das Grund- bzw. Bezugspotential ist der Kondensator C503 geschaltet.For this purpose, the recognition device 40 equipped with a high-pass filter, which the components C501 . R501 and R502 includes. At a tapping point of the high pass filter is by means of a diode D501 an AC voltage component tapped. Between the tapping point and the node 141 or the positive voltage potential leading first output terminal of the rectifier 14 is a capacitor C501 coupled, as well as between the tapping point and the ground or reference potential, a series circuit of an ohmic resistance element R501 and an ohmic resistance element R502 , The diode D501 is electrically coupled with its anode to the tapping point. At the cathode of the diode D501 is a series connection of an ohmic resistance element R503 and an ohmic resistance element R504 connected, which together with a capacitor C502 form a low pass filter. The capacitor C502 is connected to the reason or reference potential. To the condenser C502 is also an ohmic resistance element R505 and a zener diode D502 connected in parallel. The zener diode D502 is arranged so that it has a charge of the capacitor C502 over the diode D501 via the zener voltage of the zener diode D502 prevented. The tapping point formed by this structure (node N501 ) of the capacitor C502 is over an ohmic resistance element R506 electrically coupled to the gate of a P-channel MOSFET M1 , The source terminal of the MOSFET M1 is here with the auxiliary voltage VCC via an intermediate ohmic resistance element R2 coupled. The auxiliary voltage VCC For example, as described, it may also be provided by the auxiliary DC voltage source and may be between 5 volts and 6 volts. Between the drain terminal of the transistor M1 and the reference potential is the capacitor C503 connected.
Über dem Kondensator C503 kann somit das Schalt- bzw. Spannungssignal abgegriffen werden, das nun z.B. im Wechselspannungsfall 0 Volt, im Gleichspannungsfall VCC = 6 Volt beträgt, denn im Gleichspannungsbetrieb blockiert der Hochpassfilter (Bauelemente C501, R501 und R502) jegliche Spannungsanteile am Gate des P-Kanal-MOSFETS M1 (dort also 0 Volt), der dann nach Vergleich mit der Source-Spannung (VCC) leitend geschaltet ist. Der P-Kanal-MOSFET M1 agiert hier folglich als Schwellwertschalter. Im Wechselspannungsbetrieb liegt dagegen durch den aufgeladenen Kondensator und das ohmschen Widerstandselement R505 ein Spannungsbetrag bis hin zur Zenerspannung vor, der so gewählt ist, dass er oberhalb des Schwellwerts des P-Kanal-MOSFETs M1 liegt und diesen sperrt.Above the condenser C503 Thus, the switching or voltage signal can be tapped, which now eg in the AC voltage case 0 Volt, in DC case VCC = 6 volts, because in DC operation blocked the high-pass filter (components C501 . R501 and R502 ) Any voltage at the gate of the P-channel MOSFET M1 (so there 0 volts), which then after comparison with the source voltage ( VCC ) is turned on. The P-channel MOSFET M1 thus acts as a threshold value switch here. In AC operation, however, is due to the charged capacitor and the ohmic resistance element R505 a voltage amount up to the Zener voltage, which is chosen so that it is above the threshold value of the P-channel MOSFETs M1 lies and locks this.
Parallel zu dem Kondensator C503 sind in der Steuereinrichtung die ohmsche Widerstandselemente R506 und R507 geschaltet. Ist der NPN-Transistor Q502 leitend geschaltet, so liegt auch die Reihenschaltung aus dem ohmschen Widerstandselement R506 und der Basis-Emitter-Diode des Transistors Q502 parallel zum Kondensator C503. Somit ist immer eine Grundlast bei dem geschalteten Signal mit Spannungswert VCC vorhanden, und auch bei ausgeschaltetem Transistor M1 ein definierter Signalpegel gegeben. Der von der Diode D501 gelieferte Wechselspannungsanteil wird über einen Tiefpass umfassend die Bauelemente D501, D502, R503, R504, C502 und R506 und dem Transistor M1 ausgewertet. Unterschreitet der Spannungswert die Spannungsschwelle UGS des P-Kanal-MOSFETS M1, wird die Hilfsspannung VCC auf die Steuereinrichtung 20 durchgeschaltet. Ein fehlender Wechselspannungsanteil (bei Gleich- bzw. DC-Spannung) in der Netzspannung wird folglich erkannt.Parallel to the capacitor C503 are in the control device, the ohmic resistance elements R506 and R507 connected. Is the NPN transistor Q502 turned on, so is the series connection of the ohmic resistance element R506 and the base-emitter diode of the transistor Q502 parallel to the capacitor C503 , Thus, there is always a base load on the switched signal with voltage value VCC present, and also when the transistor is switched off M1 given a defined signal level. The one from the diode D501 supplied AC voltage component is a low pass comprising the components D501 . D502 . R503 . R504 . C502 and R506 and the transistor M1 evaluated. If the voltage value falls below the voltage threshold UGS of the P-channel MOSFET M1 , is the auxiliary voltage VCC on the control device 20 connected through. A missing AC voltage component (at DC or DC voltage) in the mains voltage is consequently detected.
Die Erkennungseinrichtung 40 einschließlich der Steuereinrichtung kann in diesem ersten Ausführungsbeispiel durch eine Aktivierungs- bzw. Deaktivierungseinheit 50 (nachfolgend mit Bezug auf eine beabsichtigte Verwendung vereinfacht nur als „Aktivierungseinheit“ 50 bezeichnet) aktiviert bzw. deaktiviert werden, wie es in 2 gezeigt ist. Ähnlich wie bei der Erkennungseinrichtung 40 selbst ist es hier von Vorteil, dass dazu nicht in den Aufbau der bekannten Schaltungsanordnung aus den LED-Einheiten LE1 bis LE3 einschließlich, Spannungsteiler 26, Strom- bzw. Spannungsregler 24 und Hilfsgleichspannungsquelle eingriffen bzw. dieser verändert wird. Vielmehr setzt die Aktivierungseinheit 50 nur an der Erkennungseinrichtung 50 bzw. der Steuereinrichtung 20 an - ebenfalls ohne den beschriebenen Aufbau als solchen zu verändern.The recognition device 40 including the control device can in this first embodiment by an activation or deactivation unit 50 (hereinafter referred to simply as "activation unit" 50 with respect to an intended use) may be activated or deactivated as shown in FIG 2 is shown. Similar to the recognition device 40 itself, it is advantageous that this is not in the structure of the known circuit arrangement of the LED units LE1 to LE3 including, voltage dividers 26 , Current or voltage regulator 24 and DC auxiliary voltage source intervenes or this is changed. Rather, the activation unit continues 50 only at the detection device 50 or the control device 20 also without changing the structure described as such.
Die Aktivierungseinheit 50 umfasst im speziellen Ausführungsbeispiel einen Baustein für Nahfeldkommunikation (im folgenden „NFC-tag“ 51 als bezeichnet). Dieser NFC-tag 51 kann aufgebaut sein aus einem Mikrochip 52 und einer an dessen Eingangsanschlüssen gekoppelten Antenne 53. Die Antenne 53 und die auf sie im Mikrochip vorgesehene und mit ihr verkoppelte Auswerteschaltung ist z.B. auf eine Nahfeldkommunikation mit einem NFC-Terminal, beispielsweise einem Smartphone, mit Datenaustausch unter induktiver Kopplung bei Hochfrequenz im Bereich vom 13,56 Mhz ausgelegt. Der Mikrochip 52 bildet ferner einen aktiven Baustein aus in dem Sinne, dass auch eine Energieversorgung durch eine Eingangsspannung vorgesehen ist, die in geeigneter Weise durch die Hilfsgleichspannungsquelle bereitgestellt wird, d.h. ein weiterer Eingangsanschluss des Mikrochips 52 ist mit der Hilfsgleichspannungsquelle gekoppelt, und entsprechend noch ein weiterer mit dem Grund- oder Bezugspotential.The activation unit 50 includes in the specific embodiment a building block for near field communication (hereinafter referred to as "NFC tag" 51). This NFC Day 51 can be constructed from a microchip 52 and an antenna coupled to its input terminals 53 , The antenna 53 and the evaluation circuit provided on it and coupled to it in the microchip is, for example, a near-field communication with a NFC Terminal, such as a smartphone, with data exchange under inductive coupling at high frequency in the range of 13.56 Mhz designed. The microchip 52 Further forms an active device in the sense that a power supply is provided by an input voltage which is provided in a suitable manner by the auxiliary DC voltage source, that is, another input terminal of the microchip 52 is coupled to the auxiliary DC voltage source, and according to yet another with the basic or reference potential.
Der Mikrochip 52 besitzt außerdem einen digitalen Ausgangsanschluss DOut, der entweder einen hohen oder einen niedrigen Spannungspegel annehmen kann, beispielsweise VCC = 6 Volt (HIGH) oder 0 V (LOW). Andere Spannungspegel sind auch möglich. Ohne induktive Einwirkung auf die Antenne wird durch die Schaltkreisanordnung innerhalb des Mikrochips 52 ein vorgegebener Spannungspegel am Ausgang DOut festgehalten. Durch induktive Einwirkung, beispielsweise durch Übertragung eines einer bestimmten Codierung entsprechenden, amplitudenmodulierten Signals, kann durch die Logik des Mikrochips 52 das Signal ausgelesen und interpretiert werden und ein Umschalten des Spannungspegels am Ausgang DOut beispielsweise von LOW auf HIGH bewirkt werden oder umgekehrt. Es kann im NFC-tag 51 optional auch vorgesehen, dass durch induktive Einwirkung auf die Antenne und die einfache Auswertelogik lediglich der aktuelle vorhandene Zustand abgefragt wird, d.h., ob HIGH oder LOW als Spannungspegel an DOut ausgegeben wird, wonach der NFC-tag in diesem speziellen Fall als aktiver Kommunikationspartner lediglich die entsprechende Information codiert zurückgibt, ohne den Spannungspegel zu ändern, d.h. umzuschalten.The microchip 52 also has a digital output port DOut which can assume either a high or a low voltage level, for example VCC = 6 volts (HIGH) or 0 V (LOW). Other voltage levels are also possible. Without inductive action on the antenna is caused by the circuitry within the microchip 52 a predetermined voltage level at the output DOut recorded. By inductive action, for example by transmission of a certain encoding corresponding amplitude-modulated signal, by the logic of the microchip 52 the signal is read out and interpreted and a switching of the voltage level at the output DOut for example, from LOW to HIGH or vice versa. It can be in NFC Optionally also provided that inductive action on the antenna and the simple Auswertelogik only the current existing state is queried, ie, whether HIGH or LOW as a voltage level DOut is spent after which NFC -tag in this particular case as an active communication partner returns only the corresponding information encoded, without changing the voltage level, ie to switch.
Der digitale Ausgangsanschluss DOut ist mit einem ohmschen Widerstandselement R1 gekoppelt, welches wiederum mit der Basis eines NPN-Transistors Q3 verbunden ist. Mit anderen Worten, über den digitalen Ausgangsanschluss DOut wird der Transistor Q3 durch die Schaltung des (binären) Spannungspegels zwischen VCC und 0 Volt gesteuert. Der Emitteranschluss des Transistors ist mit dem Grund- oder Bezugspotential gekoppelt. Der Kollektoranschluss ist hingegen mit dem vorgenannten Abgriffspunkt am Knoten N501 der Erkennungseinrichtung 40 bzw. der Steuereinrichtung 20 gekoppelt.The digital output connector DOut is with an ohmic resistance element R1 coupled, in turn, to the base of an NPN transistor Q3 connected is. In other words, via the digital output port DOut becomes the transistor Q3 by switching the (binary) voltage level between VCC and 0 volts controlled. The emitter terminal of the transistor is coupled to the fundamental or reference potential. The collector terminal, however, is with the aforementioned tapping point at the node N501 the recognition device 40 or the control device 20 coupled.
Durch Ausgabe eines niedrigen Spannungspegels LOW, z.B. die 0 Volt des Grund- bzw. Bezugspotenzials, wird der NPN-Transistor Q3 sperrend geschaltet. Das am Knoten N501 der Erkennungseinrichtung 40 wird in diesem Fall nicht weiter beeinflusst. Der NPN-Transistor Q502 sperrt oder schaltet leitend abhängig davon, ob der P-Kanal-MOSFET M1 leitend oder sperrend geschaltet ist, welches wiederum von dem über den Tiefpassfilter weitergegebenen Spannungspotenzial abhängig ist. Die Notstromerkennung durch die Erkennungseinrichtung 40 und die Übersteuerung der oder des Treiber(s) der LED-Einheiten LE1, LE2 oder LE3 laufen entsprechend der beschriebenen Funktionsweise ab, d.h., die Notstromerkennung bzw. der Notstrombetrieb der Schaltungsanordnung ist aktiviert.By outputting a low voltage level LOW, eg, the 0 volts of the reference potential, the NPN transistor becomes Q3 switched off. That at the node N501 the recognition device 40 will not be affected in this case. The NPN transistor Q502 locks or turns conductive depending on whether the P-channel MOSFET M1 is switched on or off, which in turn depends on the passed through the low-pass filter voltage potential. The emergency power detection by the detection device 40 and the override of the driver (s) of the LED units LE1 . LE2 or LE3 Run according to the described operation, ie, the emergency power detection or the emergency power operation of the circuit is activated.
Durch Schaltung eines hohen Spannungspegels, z.B. VCC = 6V, wird der NPN-Transistor Q3 leitend geschaltet. Infolgedessen wird das Spannungspotential am Knoten N501 der Erkennungseinrichtung 40 und damit mittelbar auch an der Basis des NPN-Transistors Q502 der Steuereinrichtung 20 auf das Grund- oder Bezugspotential gezogen. Infolgedessen ist dann, wenn der P-Kanal-MOSFET M1 leitend geschaltet ist, welches bei Gleichspannung bzw. DC-Betrieb der Fall ist (Notstrombetrieb), ein Strompfad von der Hilfsgleichspannungsquelle (mit VCC = 6 Volt) über das ohmsche Widerstandselement R2, den P-Kanal-MOSFET M1 und den NPN-Transistor Q3 zum Grund- bzw. Bezugspotenzial gebildet. Der NPN-Transistor Q502 ist aber in jedem Fall (Gleichspannung bzw. DC-Betrieb sowie auch Wechselspannung bzw. AC-Betrieb) sperrend geschaltet. Unabhängig von der Erkennung von Wechselspannung oder Gleichspannung durch die Erkennungsvorrichtung findet daher keine Übersteuerung der Schalttransistoren Q012, Q22, oder Q32 statt. Die Erkennungseinrichtung bzw. die Steuereinrichtung 20 ist deaktiviert (auch wenn hier im Beispiel die Erkennung eines Wechselstromanteils über den Tiefpassfilter und Hochpassfilter noch bis hin zum MOSFET M1 aktiv ist).By switching a high voltage level, eg VCC = 6V, the NPN transistor becomes Q3 switched on. As a result, the voltage potential at the node becomes N501 the recognition device 40 and thus indirectly also at the base of the NPN transistor Q502 the control device 20 drawn to the basic or reference potential. As a result, if the P-channel MOSFET M1 is switched on, which is the case with DC voltage or DC operation (emergency power), a current path from the auxiliary DC voltage source (with VCC = 6 volts) via the resistive element R2 , the P-channel MOSFET M1 and the NPN transistor Q3 formed to the basic or reference potential. The NPN transistor Q502 But in any case (DC voltage or DC operation as well as AC voltage or AC operation) is turned off. Regardless of the detection of AC voltage or DC voltage by the detection device therefore finds no overload of the switching transistors Q012 . Q22 , or Q32 instead of. The detection device or the control device 20 is deactivated (even if in this example the detection of an alternating current component via the low-pass filter and high-pass filter up to the MOSFET M1 is active).
Mithin ist es durch die Schaltungsanordnung gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, über die Aktivierungseinheit 50 von außen (hier über einen NFC-tag 51) auf die Schaltungsanordnung einzuwirken und dabei die Erkennung von Gleichspannung oder Wechselspannung nachträglich zu aktivieren (oder auch zu deaktivieren).Thus, it is possible by the circuit arrangement according to this embodiment, via the activation unit 50 from the outside (here via an NFC tag 51 ) to act on the circuit arrangement while the detection of DC voltage or AC voltage subsequently to activate (or disable).
Ein geringfügig modifiziertes Ausführungsbeispiel ist in 4 gezeigt. Die in 1 und 3 gezeigten Anordnungen gelten auch bei dem modifizierten Ausführungsbeispiel unverändert, und auch die in 2 gezeigte Aktivierungseinheit 50 sowie die Steuereinrichtung 20 der Erkennungseinrichtung 40 sind unverändert übernommen. Die Modifikation richtet sich vielmehr auf die die Erkennung betreffenden Teile der Erkennungseinrichtung 40'. Ein Unterscheid besteht darin, dass das der Abgriffspunkt für die Aktivierungseinheit 50, die wieder den NFC-tag 51 mit Mikrochip 52 und Antenne 53 sowie das ohmsche Widerstandselement R1 gekoppelt am digitalen Ausgangsanschluss DOut und den NPN-Transistor Q3 umfasst, nicht mehr am Drain-seitigen Knoten N501 des P-Kanal-MOSFETS M1 liegt, sondern an der Basis eines weiteren PNP-Transistors Q4. Mit anderen Worten, diese Basis des PNP-Transistors Q4 der Erkennungseinrichtung 40' ist über ein ohmsches Widerstandselement R2 mit dem Kollektor des NPN-Transistors Q3 der Aktivierungseinheit 50 gekoppelt. Der Emitter des Transistors Q4 ist mit der Hilfsgleichspannungsquelle bzw. dem Source-Anschluss P-Kanal-MOSFETS M1 gekoppelt, während der Kollektor des Transistors Q4 mit einem Knoten N503 im Bereich des Hochpassfilters der Erkennungseinrichtung 40' gekoppelt ist, der elektrisch mit dem Gate des P-Kanal-MOSFETS M1 verbunden ist.A slightly modified embodiment is in 4 shown. In the 1 and 3 Arrangements shown are unchanged in the modified embodiment, and also in 2 shown activation unit 50 and the control device 20 the recognition device 40 are taken over unchanged. Rather, the modification is directed to the detection-related parts of the recognition device 40 ' , One difference is that this is the tapping point for the activation unit 50 that again the NFC Day 51 with microchip 52 and antenna 53 and the ohmic resistance element R1 coupled to the digital output port DOut and the NPN transistor Q3 no longer at the drain-side node N501 of the P-channel MOSFET M1 but at the base of another PNP transistor Q4 , In other words, this base of the PNP transistor Q4 the recognition device 40 ' is over an ohmic resistance element R2 with the collector of the NPN transistor Q3 the activation unit 50 coupled. The emitter of the transistor Q4 is with the auxiliary DC voltage source or the source terminal P-channel MOSFETS M1 coupled while the collector of the transistor Q4 with a knot N503 in the region of the high-pass filter of the detection device 40 ' which is electrically connected to the gate of the P-channel MOSFET M1 connected is.
Das in 2 gezeigte ohmsche Widerstandselement R2 zwischen dem Source-Anschluss des P-Kanal-MOSFETS M1 und der Hilfsspanungsquelle kann hier im modifizierten Ausführungsbeispiel entfallen. Die übrigen den Tiefpass (C501, R501, R502, D501) und den Hochpassfilter (R503, R504, C502, R505, D502) betreffenden Bauelemente der Erkennungseinrichtung 40' in 4 entsprechen im Wesentlichen denjenigen der Erkennungseinrichtung 40 in 2.This in 2 shown ohmic resistance element R2 between the source of the P-channel MOSFET M1 and the Hilfsspanungsquelle can be omitted here in the modified embodiment. The rest of the low pass ( C501 . R501 . R502 . D501 ) and the high-pass filter ( R503 . R504 . C502 . R505 . D502 ) relevant components of the detection device 40 ' in 4 essentially correspond to those of the detection device 40 in 2 ,
Die Funktionsweise der Aktivierungseinheit 50, der Erkennungseinrichtung 40' und der Steuereinrichtung 20 ist wie folgt: liegt an der Basis des NPN-Transistors Q3 über den digitalen Ausgangsanschluss DOut des NFC-tags 51 und das ohmsche Widerstandselement R1 ein niedriger Spannungspegel LOW an, so sperrt der Transistor Q3 infolgedessen das Spannungspotential an der Basis des PNP-Transistors Q4 etwa auf VCC - 0,7 Volt (Flussspannung der Basis-Emitterdiode) steigt und ebenfalls sperrt. Dieser Zustand entspricht einer Aktivierung der Notstromerkennung - abhängig von dem am Knoten 503 über den Tief- und Hochpassfilter durchgeleiteten und an das Gate vom P-kanal-MOSFET M1 angelegte Spannungspotenzial wird wie oben beschrieben eine Übersteuerung der Transistoren Q012, Q22, Q32 zum Überbrücken des LED-Einheiten LE1, LE2 und/oder LE3 bewirkt oder nicht.The operation of the activation unit 50 , the detection device 40 ' and the controller 20 is as follows: lies at the base of the NPN transistor Q3 via the digital output connection DOut of NFC -day 51 and the ohmic resistance element R1 a low voltage level LOW, so locks the transistor Q3 as a result, the voltage potential at the base of the PNP transistor Q4 about on VCC - 0.7 volts (forward voltage the base-emitter diode) rises and also blocks. This state corresponds to activation of emergency power detection - depending on the node 503 The voltage potential passed through the low and high pass filters and applied to the gate of P-channel MOSFET M1, as described above, overdrives the transistors Q012 . Q22 . Q32 for bridging the LED units LE1 . LE2 and or LE3 or not.
Liegt dagegen an der Basis des Schalttransistors Q3 ein hoher Spannungspegel HIGH an, so schaltet diese leitend und die Basis des PNP-Transistors Q4 wird auf 0 Volt bzw. das Grund- oder Bezugspotential gezogen. Der Transistor Q4 wird dadurch leitend und der Kollektor-seitige Knoten 503 ist dadurch mit der Hilfsgleichspannungsquelle (bzw. dem Emitter-seitigen Knoten N502) verbunden, d.h. es liegt am Knoten N503 ein Spannungspotential von VCC 6 Volt an. Daraus resultiert, dass an Gate und Source des P-Kanal-MOSFETS M1 das gleiche Spannungspotenzial anliegt, also UGS = 0 Volt - der P-Kanal-MOSFET M1 sperrt. Im Fall einer gleichgerichteten Wechselspannung (AC-Betrieb) zwischen den Knoten 141 und 142 würde der P-Kanal-MOSFET M1 ohnehin sperrend geschaltet sein, da der u.a. durch C502, R505 und D502 gebildete Tiefpass für sich schon ein entsprechendes Spannungspotenzial halten würden. Im Fall einer Gleichspannung (DC-Betrieb) würde das Spannungspotenzial allerdings durch den dargestellten Schaltungsaufbau von 0 Volt auf VCC hochgezogen, d.h., die Erkennung eines möglichen Notstrombetriebs wird unterbunden (deaktiviert).On the other hand, lies at the base of the switching transistor Q3 a high voltage level HIGH, so this turns on and the base of the PNP transistor Q4 is pulled to 0 volts or the base or reference potential. The transistor Q4 becomes conductive and the collector-side node becomes conductive 503 is thereby connected to the auxiliary DC voltage source (or the emitter-side node N502 ), ie it is at the node N503 a voltage potential of VCC 6 volts. As a result, at the gate and source of the P-channel MOSFET M1 the same voltage potential is applied, ie UGS = 0 volts - the P-channel MOSFET M1 locks. In the case of a rectified AC voltage (AC operation) between the nodes 141 and 142 would be the P-channel MOSFET M1 be switched off anyway, since the inter alia by C502 . R505 and D502 formed lowpass for itself would hold a corresponding voltage potential. In the case of a DC voltage (DC operation), however, the voltage potential would be due to the illustrated circuit structure of 0 volts VCC pulled up, ie the detection of a possible emergency operation is prevented (deactivated).
Der Betrieb der die Aktivierungseinheit 50 aufweisenden Schaltungsanordnung ist der gleiche wie der mit Bezug auf 2 beschriebene Ablauf.The operation of the activation unit 50 having circuitry is the same as that with respect to 2 described procedure.
Es ist anzumerken, dass der Schalttransistor Q3 hier als elektronischer Schalter ausgebildet ist. Wie gezeigt kann er durch einen NFC-tag 51 von extern bedient werden. Als Kommunikationspartner kommen beliebige Initiatoren bzw. NFC-Terminals in Betracht, z.B. in Form von Smartphones (die mit entsprechender Programmierung bzw, Appikationen („Apps“) ausgestattet sind) oder Vorrichtungen für den speziellen Zweck. Es ist auch möglich, einen solchen Schalttransistor über andere drahtlose kurzreichweitige Kommunikationswege als NFC anzusteuern, etwa Bluetooth, WiFi, RFID mit kontaktfreien Smartcards (FeliCa© oder Mifare©), Kommunikation gemäß anderen oder älteren Standards als denjenigen des NFC-Forums, ZigBee wireless technology, IrDA, etc. Drahtgebundene Vernetzung (LAN) zur Steuerung des Schalters kommt auch in Betracht.It should be noted that the switching transistor Q3 is designed here as an electronic switch. As shown, he can by a NFC -day 51 be operated externally. As communication partners are any initiators or NFC Terminals, eg in the form of smartphones (which are equipped with appropriate programming or apps ("apps")) or devices for a specific purpose. It is also possible to use such a switching transistor over other short-range wireless communication channels NFC such as Bluetooth, WiFi, RFID with contactless smart cards (FeliCa © or Mifare ©), communication according to different or older standards than those of the NFC -Forums, ZigBee wireless technology, IrDA, etc. Wired networking (LAN) to control the switch is also considered.
Eine Steuerung über ein Gebäudeautomationssystem für lichttechnische Betriebsgeräte wie etwa DALI (Digital Addressable Lighting Interface) ist ebenso vorgesehen. Ferner kann der Schalter auch hardcodiert (d.h., elektromechanisch) sein, beispielsweise in einer Ausführung als manuell einstellbarer DIP-Schalter, bei dem ein Schieber oder ein Hebel als Interface dient.Control over a building automation system for lighting equipment such as DALI (Digital Addressable Lighting Interface) is also provided. Further, the switch may also be hard-coded (i.e., electromechanical), for example, in a manually adjustable DIP switch design, where a slider or lever serves as an interface.
5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der grundsätzliche Aufbau der in 5 dargestellten Schaltungsanordnung ist ähnlich wie derjenige in 1, jedoch sind hier die Erkennungs- und Steuereinrichtung einschließlich Aktivierungseinheit für die Erkennung und/oder Übersteuerung bei Notstrombetrieb nicht bzw. nur optional vorgesehen. Eine Kombination der Ausführungsbeispiele kann aber besonders vorteilhaft sein. Die Treiberschaltungen der jeweiligen LED-Einheiten, der Spannungsteiler, die Hilfsgleichspannungsversorgung sowie der Strom- oder Linearregler sind dagegen in diesem Ausführungsbeispiel identisch zum ersten Ausführungsbeispiel gewählt, so dass, um Wiederholungen zu vermeiden, auf die obigen Erläuterungen zum Aufbau und zur Funktionsweise unter normalen Wechselspannungsbetrieb verwiesen wird. Auch im Hinblick auf die LED-Stränge liegt Identität zwischen den Beispielen der 1 und 5 zumindest mit Bezug auf die zweiten und dritten LED-Einheiten vor. Der LED-Strang der zweiten LED-Einheit LE2 umfasst folglich 14 in Reihe geschaltete LEDs und der LED-Strang der dritten LED-Einheit LE3 umfasst 7 in Reihe geschaltete LEDs. Ebenso umfasst der LED-Strang der ersten LED-Einheit LE1 wie im Beispiel der 1 insgesamt 28 LEDs. Allerdings ist die Kaskade der 28 LEDs hierbei in zwei Gruppen zu 26 und 2 LEDs aufgeteilt, wie nachfolgend erläutert wird. 5 shows a second embodiment of the present invention. The basic structure of in 5 The circuit arrangement shown is similar to that in FIG 1 However, the detection and control device including activation unit for the detection and / or override in emergency operation are not or only optionally provided here. A combination of the embodiments may be particularly advantageous. The driver circuits of the respective LED units, the voltage divider, the auxiliary DC voltage supply and the current or linear regulator, however, are chosen identical to the first embodiment in this embodiment, so that in order to avoid repetition, the above explanations on the structure and operation under normal AC operation is referenced. Also with regard to the LED strands is identity between the examples of 1 and 5 at least with respect to the second and third LED units. The LED string of the second LED unit LE2 thus comprises 14 series-connected LEDs and the LED string of the third LED unit LE3 includes 7 LEDs connected in series. Likewise, the LED string includes the first LED unit LE1 as in the example of 1 a total of 28 LEDs. However, the cascade of the 28 LEDs is divided into two groups of 26 and 2 LEDs, as explained below.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist im zweiten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der ersten LED-Einheit LE1 neben dem Treiber bzw. Wandler (umfassend die Bauelemente D11, R11, Q11, R12, Q012, R017, C12, D12, D13 und C013) und dem LED Strang mit den LEDs LED1 - LED28 zusätzlich noch eine Glättungseinrichtung 70 zur Reduzierung einer Strommodulation vorgesehen, die - wie oben aufgezeigt wurde - in der ersten LED-Einheit LE1 100 Hz, in der zweiten LED-Einheit LE2 200 Hz und in der dritten LED-Einheit LE3 400 Hz betragen und gerade im Fall mehrerer LED-Einheiten mit entsprechenden Treibern ein bestimmender, nachteilhafter Faktor werden kann, da sie sich unmittelbar in einer unerwünschten Lichtmodulation der LEDs niederschlägt (sog. Ripples, „Stroboskopeffekt“). Ferner ist eine Aktivierungseinheit 60 vorgesehen, die auf die Glättungseinrichtung 70 einwirken und dabei deren Funktion der Reduzierung der Strommodulation ein- bzw. ausschalten kann.In contrast to the first embodiment, in the second embodiment in terms of the first LED unit LE1 in addition to the driver or transducer (comprising the components D11 . R11 . Q11 . R12 . Q012 . R017 . C12 . D12 . D13 and C013 ) and the LED string with the LEDs LED1 - LED28 additionally a smoothing device 70 to reduce a current modulation, which - as indicated above - in the first LED unit LE1 100 Hz, in the second LED unit LE2 200 Hz and in the third LED unit LE3 Be 400 Hz and especially in the case of multiple LED units with appropriate drivers can be a determining disadvantageous factor, since it is reflected directly in an unwanted light modulation of the LEDs (so-called. Ripples, "strobe effect"). Further, an activation unit 60 provided on the smoothing device 70 act and their function of reducing the current modulation on or off.
Die gezeigte Glättungseinrichtung 70 wird seriell zum LED-Strang (hier nur der ersten LED-Einheit) betrieben, wobei die letzten zwei LEDs LED 27 und LED 28 hier in diesem speziellen Beispiel in die Glättungseinrichtung 70 einbezogen sind. Die Anode der ersten LED, nämlich die LED1, ist mit der Kathode einer Diode D13 gekoppelt, deren Anode wiederum mit dem ersten Ausgangsanschluss des Gleichrichters 14 (Knoten 141) gekoppelt ist. Die Glättungseinrichtung 70 selbst weist einen NPN-Transistor Q104 auf, dessen Kollektor mit der Kathode der letzten LED 28 der Kaskade und dessen Emitter wiederum mit einem Shunt-Widerstandselement R102 gekoppelt ist. Das Shunt-Widerstandselement R102 ist wiederum mit dem Knoten N12 verbunden, der den Fußpunkt oder den Ausgangsanschluss der ersten LED-Einheit LE1 mit Verbindung zum Eingangsanschluss der nächst tieferliegenden LED-Einheit bildet. Die Bauelemente LED1-LED28, Q104 (Kollektor-Emitterstrecke) und R102 sind folglich in Reihe geschaltet. Der Transistor Q104 bildet dabei eine Stromregeleinrichtung aus, indem er den Strom durch die Kollektor-Emitterstrecke steuert, und der Shunt-Widerstand R102 bildet eine Strommesseinrichtung aus.The smoothing device shown 70 is serial to the LED string (here only the first LED Unit), with the last two LEDs LED 27 and LED 28 here in this particular example in the smoothing device 70 are involved. The anode of the first LED, namely the LED1 , is with the cathode of a diode D13 whose anode is in turn connected to the first output terminal of the rectifier 14 (Node 141 ) is coupled. The smoothing device 70 itself has an NPN transistor Q104 on whose collector with the cathode of the last LED 28 the cascade and its emitter turn with a shunt resistor element R102 is coupled. The shunt resistance element R102 is in turn with the node N12 connected to the base or the output terminal of the first LED unit LE1 connected to the input terminal of the next lower LED unit. The components LED1 - LED28 . Q104 (Collector-emitter path) and R102 are therefore connected in series. The transistor Q104 In this case forms a current control device by controlling the current through the collector-emitter path, and the shunt resistor R102 forms a current measuring device.
Die Steuerung des Transistors Q104 folgt dem Prinzip der Stromgegenkopplung. Der Emitter des Transistors Q104 fungiert als Gegenkoppeleingang, wobei als Signal eine Spannung dient, die am Koppelpunkt zwischen dem Transistor Q104 und dem ohmschen Shunt-Widerstandselement R102 anfällt. Der Mitkoppeleingang ist die Basis des Transistors Q104. Das entsprechende Mitkoppelsignal ist der in die Basis einfließende Strom. Das Mitkoppelsignal wird von einem Tiefpass geliefert, der aus einem ohmschen Widerstandselement R106 und einem Kondensator C101 gebildet wird. Der eine Anschluss des ohmschen Widerstandselements R106 ist dazu mit der Basis des Transistors Q104 gekoppelt, während der andere Anschluss mit dem Kondensator C101 verbunden ist. Der Kondensator C101 ist auf der anderen Seite mit dem Fußpunkt der ersten LED-Einheit LE1 bzw. dem Knoten N12 sowie einem vom EmitterAnschluss des Transistors Q104 abgewandten Anschluss des Shunt-Widerstandselements R102 verbunden. Mit anderen Worten, der Kondensator C101 ist parallel zum Shunt-Widerstandselement R102 geschaltet, so dass eine Masche ausgebildet wird. Der aus dem ohmschen Widerstandselement R106 und dem Kondensator C101 gebildete Tiefpass fungiert hier als eine Mittelwertbildungseinrichtung. Ein Pull-up- bzw. Basisvorwiderstandselement R104 ist mit seinem einen Anschluss an einem Koppelpunkt bzw. Knoten N100 zwischen dem ohmschen Widerstandselement R106 und dem Kondensator C101 gekoppelt. Mit seinem anderen Anschluss ist er mit einem Knoten N101 zwischen der drittletzten LED und der zweitletzten LED (zwischen LED26 und LED27) in der Kaskade gekoppelt. Anstatt oder zusätzlich zum Widerstandselement R104 kann auch eine Induktivität vorgesehen sein.The control of the transistor Q104 follows the principle of current feedback. The emitter of the transistor Q104 acts as a negative feedback input, which serves as a voltage signal at the crosspoint between the transistor Q104 and the ohmic shunt resistive element R102 accrues. The feed-in input is the base of the transistor Q104 , The corresponding feed-in signal is the current flowing into the base. The feed-in signal is supplied by a low-pass filter, which consists of a resistive element R106 and a capacitor C101 is formed. The one connection of the ohmic resistance element R106 is with the base of the transistor Q104 coupled while the other connector to the capacitor C101 connected is. The capacitor C101 is on the other side with the base of the first LED unit LE1 or the node N12 and one from the emitter terminal of the transistor Q104 remote connection of the shunt resistor element R102 connected. In other words, the capacitor C101 is parallel to the shunt resistor element R102 switched so that a mesh is formed. The from the ohmic resistance element R106 and the capacitor C101 formed low-pass acts here as an averaging device. A pull-up base resistor element R104 is with his a connection to a crosspoint or node N100 between the ohmic resistance element R106 and the capacitor C101 coupled. With his other connection he is with a knot N101 between the third last LED and the second last LED (between LED26 and LED27 ) coupled in the cascade. Instead of or in addition to the resistance element R104 can also be provided an inductance.
Der Ablauf der Stromregelung mit dem Ziel einer Glättung des Stromflusses ist folgender: an dem Verbindungspunkt des die Strommesseinrichtung 13 repräsentierenden Shunt-Widerstandselements R102 und dem Emitter des Transistors Q104 wird ein Momentanwert des Stromes durch die Kaskade der LED1 bis LED28 gemessen. Über die Basis-Emitterstrecke bildet sich folglich aufgrund des entsprechenden Spannungssignals in dem sich an der Basis anschließenden Tiefpass ein langperiodischer Mittelwert für die Spannung aus. Steigt nun der Strom durch den LED-Strang aufgrund einer Strommodulation (aufgrund etwa der Treiberschaltung und/oder der Netzwechselspannung) stark an, so wird der Momentanwert des Stromes durch den LED-Strang größer als ein Mittelwert des Stromes. Ein Istwert des Stroms wird infolgedessen größer als dessen Sollwert. Die am Shunt-Widerstandselement R102 abfallende Spannung erhöht sich dadurch, weshalb der Transistor bei nahezu konstanter Basisspannung aufgrund des Tiefpasses zunehmend hochohmig wird. Folglich regelt sich der Strom auf den Sollwert ein. Entsprechendes gilt für die Stromregelung bei plötzlichem Abfall des Istwertes des Stroms, in welchem Fall der Transistor Q104 niederohmig gesteuert wird. Insgesamt wirkt die Glättungseinrichtung 70 somit Strommodulationen entgegen, glättet sie also. Die Leistungsverluste an den Widerstandselementen R104, R106, R102 sowie am Transistor Q104 sind dabei möglichst gering gehalten und fallen kaum noch an, wenn keine Strommodulationen vorliegen, der Ist-Stromfluss also ohnehin konstant ist.The course of the current regulation with the aim of smoothing the current flow is the following: at the connection point of the current measuring device 13 representing shunt resistor element R102 and the emitter of the transistor Q104 is an instantaneous value of the current through the cascade of LED1 to LED28 measured. Consequently, due to the corresponding voltage signal, a long-period average value for the voltage is formed in the lowpass filter which adjoins the base via the base-emitter path. Now increases the current through the LED string due to a current modulation (due to about the driver circuit and / or the AC line voltage) strong, the instantaneous value of the current through the LED string is greater than an average value of the current. As a result, an actual value of the current becomes greater than its nominal value. The on shunt resistance element R102 decreasing voltage increases as a result, which is why the transistor is increasingly high impedance at almost constant base voltage due to the low-pass. Consequently, the current adjusts to the setpoint. The same applies to the current regulation in the event of a sudden drop in the actual value of the current, in which case the transistor Q104 controlled low impedance. Overall, the smoothing device acts 70 thus contrary to current modulations, so it smooths. The power losses on the resistor elements R104 . R106 . R102 as well as at the transistor Q104 are kept as low as possible and are hardly noticeable if there are no current modulations, so the actual current flow is constant anyway.
5 zeigt ferner noch eine dual aufgebaute (von der vorbeschriebenen Hilfsgleichspannungsquelle aufgrund des unterschiedlichen Bezugspotentiallevels verschiedene) Hilfsspannungsversorgung. Ein Kondensator C102 und die Kathode der parallel geschalteten Zenerdiode D101 sind gemeinsam über ein Pull-up-Widerstandselement R108 mit dem Knoten N101 zwischen den beiden Teilgruppen des LED-Strangs verbunden. Der gegenüberliegende Anschluss der Spannungsversorgung bzw. der Parallelschaltung ist wiederum mit dem Fußpunkt der LED-Einheit LE1 bzw. dem Knoten N12 sowie mit dem „höhergelegenen“ Anschluss des Widerstandselements R104 verbunden. Durch die am ersten Anschluss bzw. Knoten N101 der Glättungseinrichtung anliegende Spannung fließt ein Strom über das Widerstandselement R108 in den Kondensator C102 und lädt ihn auf. Die Spannung am Kondensator C102 wird durch die parallelgeschaltete Zenerdiode D101 begrenzt. Die am Kondensator C102 anliegende Spannung wird als Spannungsversorgung für die nachfolgend beschriebene Aktivierungseinheit 60 benutzt. 5 also shows a dual-built (different from the above-described auxiliary DC voltage source due to the different reference potential level) auxiliary voltage supply. A capacitor C102 and the cathode of the parallel-connected zener diode D101 are in common via a pull-up resistor element R108 with the node N101 connected between the two sub-groups of the LED string. The opposite terminal of the power supply or the parallel circuit is in turn with the base of the LED unit LE1 or the node N12 as well as with the "higher" connection of the resistor element R104 connected. By the first connection or node N101 the smoothing device voltage applied, a current flows through the resistor element R108 in the condenser C102 and load it up. The voltage at the capacitor C102 is through the parallel Zener diode D101 limited. The on the capacitor C102 applied voltage is used as power supply for the activation unit described below 60 used.
Da allein durch die beiden LEDs LED27 und LED28, die zwischen den Knoten N101 und N12 bzw. den Eingangsanschluss der Glättungseinrichtung sowie dessen Ausgang liegen, eine Flussspannung von etwa 6 Volt in die Hilfsspannungsversorgung eingeprägt wird, kann eine entsprechende Hilfsspannung VCC erzeugt werden (begrenzt durch die Zenerdiode D101), die aber das (floatende) Bezugspotential am Fusspunkt der LED-Einheit LE1 besitzt. Es ist anzumerken, dass je nach zu erzielender Hilfsgleichspannung und vorgegebener Flussspannung der LEDs auch weniger oder mehr LEDs als genau 2 LEDs in die Glättungseinrichtung 70 integriert sein können.Because only by the two LEDs LED27 and LED28 that between the nodes N101 and N12 or the input terminal of the smoothing device As well as its output, a forward voltage of about 6 volts is impressed in the auxiliary voltage supply, a corresponding auxiliary voltage VCC be generated (limited by the zener diode D101 ), but the (floating) reference potential at the foot of the LED unit LE1 has. It should be noted that, depending on the auxiliary DC voltage to be achieved and the given forward voltage of the LEDs, fewer or more LEDs than exactly 2 LEDs in the smoothing device 70 can be integrated.
Wie in 5 gezeigt ist, umfasst die Aktivierungseinheit 60 einen NFC-tag 51 mit Mikrochip 52 und Antenne 53, wie er auch schon im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, sowie einen digitalen Ausgangsanschluss DOut. Ferner besitzt der NFC-tag 51 einen Eingangsanschluss jeweils für das in der Hilfsspannungsversorgung gespeicherte Spannungspotential VCC sowie für das Bezugspotential am Knoten N12. Am digitalen Ausgangsanschluss DOut kann abhängig von dem Schaltzustand des NFC-tags 51 beispielsweise digital eben jene Hilfsspannung VCC oder aber das Bezugspotential ausgegeben werden. Die Anode einer Diode D103 ist mit dem digitalen Ausgangsanschluss DOut verbunden, während deren Kathode mit dem Knoten N100 am Kopplungspunkt zwischen dem Widerstandselement R106 und dem Kondensator C101 des Tiefpasses sowie dem Pull-up- bzw. Basisvorwiderstandselement R104 verbunden ist.As in 5 is shown comprises the activation unit 60 one NFC Day 51 with microchip 52 and antenna 53 , as has already been described in the first embodiment, as well as a digital output terminal DOut , Furthermore, has the NFC Day 51 an input terminal for each stored in the auxiliary voltage supply voltage potential VCC as well as for the reference potential at the node N12 , At the digital output connector DOut can depend on the switching state of the NFC -day 51, for example, digitally just that auxiliary voltage VCC or the reference potential is output. The anode of a diode D103 is with the digital output connector DOut connected while the cathode with the node N100 at the coupling point between the resistance element R106 and the capacitor C101 the low-pass and the pull-up or Basisvorwiderstandselement R104 connected is.
Wird der digitale Ausgangsanschluss DOut nun auf HIGH bzw. auf das Spannungspotential VCC gesetzt, so wird der Tiefpass dauerhaft auf ein höheres Spannungspotential gehoben und der Transistor Q104 über die Diode D103 und das Widerstandselement R106 leitend geschaltet. Die Glättungseinrichtung 70 ist damit deaktiviert. Wird dagegen am digitalen Ausgangsanschluss DOut lediglich das Bezugspotential ausgegeben, so sperrt die Diode 103, da der im Tiefpass gespeicherte Mittelwert der Spannung jedenfalls höher liegt als das Bezugspotential am Knoten N12 der ersten LED-Einheit. Die Glättungseinrichtung funktioniert dementsprechend analog zur Erkennungseinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels wie in einem Fall, in welchem keine Aktivierungseinheit vorliegen würde - d.h., sie ist aktiviert.Will the digital output port DOut now on HIGH or on the voltage potential VCC is set, the low pass is permanently raised to a higher voltage potential and the transistor Q104 over the diode D103 and the resistance element R106 switched on. The smoothing device 70 is disabled. On the other hand, it is connected to the digital output connector DOut only the reference potential output, so locks the diode 103 in any case, since the mean value of the voltage stored in the low pass is higher than the reference potential at the node N12 the first LED unit. The smoothing device accordingly operates analogously to the detection device of the first embodiment as in a case in which no activation unit would be present - ie, it is activated.
Anstatt in der ersten LED-Einheit LE1 bzw. zusätzlich zu dieser kann die Glättungseinrichtung mit gleichem Aufbau einschließlich einer entsprechenden Aktivierungseinheit 60 auch in der zweiten und/oder dritten und/oder optionalen weiteren LED-Einheiten vorgesehen sein. Dabei wird vorzugsweise die induktive Einprägung eines Signals über die Antenne 53 gleichzeitig mit demselben Vorgang vorgenommen, d.h., alle betreffenden NFC-tags 51 schalten gleichzeitig ihren digitalen Ausgangsanschluss auf HIGH (VCC'), um die Glättungseinrichtung zu deaktivieren, bzw. auf LOW (Bezugspotential), um die Glättungseinrichtung für die Reduktion der Strommodulation bzw. LichtRipples zu aktivieren.Instead of the first LED unit LE1 or in addition to this, the smoothing device with the same structure including a corresponding activation unit 60 also be provided in the second and / or third and / or optional further LED units. In this case, preferably the inductive impression of a signal via the antenna 53 concurrently with the same process, ie all those concerned NFC Tags 51 simultaneously switch their digital output terminal high (VCC ') to disable the smoothing means, and LOW (reference potential) to activate the smoothing device for the reduction of current modulation or light ripples.
Wie mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben kommen als Kommunikationspartner für den NFC-tag 51 diverse Initiatoren bzw. NFC-Terminals in Betracht, z.B. in Form von Smartphones (die mit entsprechender Programmierung bzw, Appikationen („Apps“) ausgestattet sind). Es ist auch möglich, einen solchen Schalttransistor über andere drahtlose kurzreichweitige Kommunikationswege als NFC anzusteuern, etwa Bluetooth, oder aber auch WiFi, RFID mit kontaktfreien Smartcards (FeliCa© oder Mifare©), Kommunikation gemäß anderen oder älteren Standards als denjenigen des NFC-Forums, ZigBee wireless technology, IrDA, etc. Drahtgebundene Vernetzung (LAN) zur Steuerung des Schalters kommt auch in Betracht.As described with reference to the first embodiment come as a communication partner for the NFC -day 51 various initiators or NFC Terminals, eg in the form of smartphones (which are equipped with appropriate programming or apps ("apps")). It is also possible to use such a switching transistor over other short-range wireless communication channels NFC To control such as Bluetooth, or even WiFi, RFID with contactless smart cards (FeliCa © or Mifare ©), communication according to different or older standards than those of NFC -Forums, ZigBee wireless technology, IrDA, etc. Wired networking (LAN) to control the switch is also considered.
Eine Steuerung über ein Gebäudeautomationssystem für lichttechnische Betriebsgeräte wie etwa DALI (Digital Addressable Lighting Interface) ist ebenso vorgesehen. Ferner kann der Schalter auch hardcodiert (d.h., elektromechanisch) sein, beispielsweise in einer Ausführung als manuell einstellbarer DIP-Schalter, bei dem ein Schieber oder ein Hebel als Interface dient.Control over a building automation system for lighting equipment such as DALI (Digital Addressable Lighting Interface) is also provided. Further, the switch may also be hard-coded (i.e., electromechanical), for example, in a manually adjustable DIP switch design, where a slider or lever serves as an interface.
Es ist anzumerken, dass anstatt der in 5 gezeigten speziellen Glättungseinrichtung 60 durchaus auch alternative Glättungseinrichtungen in Betracht kommen, so etwa die in den 2, 3 6, 7, 8a, 8b, 9 und 10 der Druckschrift WO 2016/173776 A1 (s.a. die entsprechende DE 10 2015 208 078 A1 ) dargestellten Bespiele von Glättungseinrichtungen, bei denen unter anderem statt des hier gezeigten NPN-Transistors Q104 auch ein PNP-Transistor in einer dann allerdings notwendig abgewandelten Schaltungsanordnung zum Einsatz kommt. Ferner kann die hier gezeigte Stromgegenkopplung auch - wie ebenfalls in DE 10 2015 208 078 A1 oder WO 2016/173776 A1 dargestellt - zu einer Anordnung mit einem Operationsverstärker erweitert werden, dessen Eingänge in geeigneter Zuordnung (je nachdem, ob ein NPN- oder PNP-Transistor verwendet wird) dem am Shunt-Widerstand abgegriffenen Momentanwert sowie dem durch den Tiefpass gehaltenen Mittelwert der Spannung entsprechen, und dessen Ausgang über einen Basisvorwiderstand auf die Basis des Transistors geschaltet ist.It should be noted that instead of in 5 shown special smoothing device 60 quite alternative smoothing facilities are also possible, such as those in the 2 . 3 6, 7, 8a, 8b, 9 and 10 of the document WO 2016/173776 A1 (See also the corresponding DE 10 2015 208 078 A1 ) illustrated examples of smoothing devices, in which, inter alia, instead of the NPN transistor shown here Q104 Also, a PNP transistor in a then, however, necessarily modified circuitry is used. Furthermore, the current negative feedback shown here can also - as also in DE 10 2015 208 078 A1 or WO 2016/173776 A1 to be extended to an arrangement with an operational amplifier whose inputs correspond to the instantaneous value tapped at the shunt resistor as well as the mean value of the voltage held by the low-pass filter in suitable assignment (depending on whether an NPN or PNP transistor is used), and whose output is connected via a base resistor to the base of the transistor.
Eine entsprechende erste alternative Ausführungsform zum zweiten Ausführungsbeispiel ist in 6 gezeigt. Zur Vereinfachung ist eine Schaltungsanordnung mit nur einer LED-Einheit dargestellt. Die sich an den Knoten N11 und N12 in 6 rechts anschließende Glättungseinrichtung 70' einschließlich des die LEDs LED1 bis LED28 umfassenden Strangs und der Aktivierungs- und Deaktivierungseinheit 60 kann aber auch an den entsprechenden Knotenpunkten in 5 eingesetzt werden und die dortige Glättungseinrichtung 70 beispielsweise ersetzen. In 6 ist links die Netzspannungsversorgung mit optionalem Gleichspannungs- bzw. Notstrombetrieb V1 gezeigt (mit Außen bzw. Phasenleiter L und Null- oder Neutralleiter N). Der Knoten N11 erhält über das Widerstandselement R100 und die Diode D13 einen gleichgerichteten Spannungsverlauf. Zwischen den Knoten N11 und N12 ist wie in 5 ein Speicherkondensator C013 (Elektrolytkondensator) gekoppelt.A corresponding first alternative embodiment to the second embodiment is shown in FIG 6 shown. For simplicity, a circuit arrangement is shown with only one LED unit. Which is connected to the knot N11 and N12 in 6 right adjoining smoothing device 70 ' including the LEDs LED1 to LED28 comprehensive strand and the activation and deactivation unit 60 but also at the corresponding nodes in 5 are used and the local smoothing device 70 for example, replace. In 6 left is the mains voltage supply with optional DC or emergency power V1 shown (with external or phase conductor L and zero or neutral conductor N). The knot N11 gets over the resistance element R100 and the diode D13 a rectified voltage curve. Between the nodes N11 and N12 is like in 5 a storage capacitor C013 (Electrolytic capacitor) coupled.
Die in dieser Ausführungsform vorgesehenen 28 LEDs (LED1 bis LED28) sind anders als im Beispiel der 5 nicht in Gruppen unterteilt bzw. in die Glättungseinrichtung integriert. Der Eintrittsknoten N102 in die Glättungseinrichtung (zu erkennen durch den Abgriffspunkt zur Erzeugung der Hilfsgleichspannung) ist dem gesamten LED-Strang nachgeschaltet.The 28 LEDs provided in this embodiment ( LED1 to LED28 ) are different than in the example of 5 not divided into groups or integrated into the smoothing device. The entrance node N102 in the smoothing device (to be recognized by the tapping point for generating the auxiliary DC voltage) is connected downstream of the entire LED string.
Die Stromregeleinrichtung wird in dieser Ausführungsform durch einen PNP-Transistor Q105 gebildet. Sein Emitter ist mit der Kathode der letzten LED28 des Strangs und mit dem Eingangsknoten N102 der Glättungseinrichtung 70' verbunden. Zu seiner Steuerung ist ein Operationsverstärker U1 vorgesehen, dessen Ausgang über einen Basisvorwiderstand R117 auf die Basis bzw. Steuerelektrode des Transistors Q105 einwirkt. The current control device is in this embodiment by a PNP transistor Q105 educated. Its emitter is with the cathode of the last LED28 of the strand and with the entrance node N102 the smoothing device 70 ' connected. To his control is an operational amplifier U1 provided, whose output via a base resistor R117 to the base or control electrode of the transistor Q105 acts.
Wie im Beispiel der 5 ist der Kollektor-Emitterstrecke des Transistor Q105 ein Shunt-Widerstandselement bzw. ein Strommessfühler R102 nachgeschaltet, d.h., dieser ist mit dem Kollektor des Transistors Q105 verbunden. An einem Abgriffspunkt oder Knoten N103 zwischen dem Kollektor des Transistors Q105 und dem einen Anschluss des ohmschen Widerstandelements R102 wird die sich abhängig von einem Momentanwert des durch die LEDs (durch den LED-Strang) fließenden Stroms einstellende Spannung abgegriffen und als Istwert in den positiven Eingang des Operationsverstärkers U1 eingegeben.As in the example of 5 is the collector-emitter path of the transistor Q105 a shunt resistor element or a current sensor R102 downstream, ie, this is connected to the collector of the transistor Q105 connected. At a tapping point or node N103 between the collector of the transistor Q105 and one terminal of the resistive element R102 is tapped depending on an instantaneous value of the current flowing through the LEDs (through the LED string) adjusting voltage and as an actual value in the positive input of the operational amplifier U1 entered.
Parallel dazu wird diese Spannung auch einem durch das ohmsche Widerstandselement R106 und den Kondensator C101 gebildeten Tiefpass zugeführt. Das ohmsche Widerstandselement R106 ist mit dem Kollektor des Transistors sowie auch mit dem einen Anschluss des Shunt-Widerstands R102 verbunden, dessen anderer Anschluss wiederum mit dem Bezugspotential (Knoten N12) verbunden ist. Die sich an einem Koppelpunkt (knoten N100) zwischen dem ohmschen Widerstandselement R106 und dem Kondensator C101 einstellende gemittelte Spannung wird dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers U1 als Sollwert zugeführt. Der Tiefpass bildet somit (wie in 5) eine Mittelwertbildungseinheit zur Ermittlung des Sollwerts. Der vom Knoten N100 abgewandte Anschluss des Kondensators C101 liegt am Bezugspotential (Knoten N12) und ist auch mit dem anderen (fusspunktseitigen) Anschluss des Shunt-Widerstands R102 verbunden.At the same time, this voltage also becomes due to the ohmic resistance element R106 and the capacitor C101 fed formed low pass. The ohmic resistance element R106 is connected to the collector of the transistor as well as to one terminal of the shunt resistor R102 whose other connection in turn is connected to the reference potential (node N12 ) connected is. The at a crosspoint (knot N100 ) between the ohmic resistance element R106 and the capacitor C101 adjusting averaged voltage is the inverting input of the operational amplifier U1 supplied as a setpoint. The low pass thus forms (as in 5 ) an averaging unit for determining the target value. The one from the node N100 remote connection of the capacitor C101 is at the reference potential (node N12 ) and also with the other (foot-point) connection of the shunt resistor R102 connected.
Eine Hilfsspannungsversorgung weist hier eine Auskoppeldiode D120 und einen mit deren Kathode verbundenen Lastwiderstand R120 auf. Die Anode der Auskoppeldiode D120 ist mit dem Eingangsknoten N102 der Glättungseinrichtung 70' verbunden. Der Lastwiderstand R120 ist mit seinem gegenüberliegenden Anschluss mit einem Anschluss des Kondensators C102, mit dem positiven Versorgungsanschluss des Operationsverstärkers U1 und mit der Kathode der Zenerdiode D101 verbunden, die selbst parallel zum Kondensator C102 geschaltet ist (der negative Versorgungsanschluss des Operationsverstärkers ist mit dem Bezugspotential am Knoten N12 verbunden). Der von der Auskoppeldiode D120 am Eingangsknoten N102 ausgekoppelte Strom fließt über den Lastwiderstand R120 in den Kondensator C102 um diesen aufzuladen, wobei die Spannung durch die Zenerdiode D101 begrenzt ist. Die am Kondensator anliegende Spannung wird als Hilfsspannungsversorgung für den Operationsverstärker U1 sowie auch für die Aktivierungseinheit 60, ähnlich wie im Beispiel der 5.An auxiliary voltage supply here has a coupling-out diode D120 and a load resistor connected to the cathode thereof R120 on. The anode of the decoupling diode D120 is with the entrance node N102 the smoothing device 70 ' connected. The load resistance R120 is with its opposite terminal connected to one terminal of the capacitor C102 , with the positive supply terminal of the operational amplifier U1 and with the cathode of the zener diode D101 connected to the parallel to the capacitor itself C102 is switched (the negative supply terminal of the operational amplifier is connected to the reference potential at the node N12 connected). The one from the decoupling diode D120 at the entrance node N102 decoupled current flows through the load resistor R120 in the condenser C102 to charge it, taking the voltage through the Zener diode D101 is limited. The voltage applied to the capacitor is used as an auxiliary voltage supply for the operational amplifier U1 as well as for the activation unit 60 , similar to the example of the 5 ,
Die aus dem Operationsverstärker U1, dem Basisvorwiderstand R106, und dem Transistor Q105 gebildete Stromregeleinrichtung regelt den durch den LED-Strang fließenden Strom auf den Sollwert, welcher dem am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers U1 liegenden Spannungspotential entspricht. Im Falle eines plötzlichen Stromanstiegs steigt das Spannungspotential am Knoten N103, wodurch sich das am Ausgang des Operationsverstärkers U1 ausgegebene Spannungspotential erhöht, wodurch die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors Q105 hochohmiger wird. Infolgedessen wird der Strom wieder heruntergeregelt. Bei einem Stromabfall regelt die Stromregeleinrichtung entsprechend. Plötzliche Stromschwankungen könne auf diese Weise wirksam geregelt und geglättet werden.The from the operational amplifier U1 , the basic resistor R106 , and the transistor Q105 formed flow control device controls the current flowing through the LED string current to the setpoint, which at the inverting input of the operational amplifier U1 lying voltage potential corresponds. In the event of a sudden increase in current, the voltage potential at the node increases N103 , resulting in the output of the operational amplifier U1 output voltage potential increased, whereby the collector-emitter path of the transistor Q105 becomes high-impedance. As a result, the current is regulated down again. In case of a current drop, the current control device regulates accordingly. Sudden current fluctuations can be effectively regulated and smoothed in this way.
Die Aktivierungseinheit 60 ist eingerichtet, die Glättung zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. Sie ist ähnlich aufgebaut wie im Beispiel der 5. Sie besitzt den NFC-tag 51 mit Mikrochip 52 und Antenne 53 sowie den digitalen Ausgangsanschluss DOut. Ferner besitzt der NFC-tag 51 einen Eingangsanschluss jeweils für das in der Hilfsspannungsversorgung gespeicherte Spannungspotential sowie für das Bezugspotential am Knoten N12 (die resultierende Spannung hier als V2 bezeichnet). Am digitalen Ausgangsanschluss DOut kann dann abhängig von dem Schaltzustand des NFC-tags 51 digital V2 oder das Bezugspotential ausgegeben werden. Die Anode der Diode D103 ist auch wieder mit dem digitalen Ausgangsanschluss DOut verbunden, während deren Kathode mit dem Knoten N100 am Kopplungspunkt zwischen dem Widerstandselement R106 und dem Kondensator C101 des Tiefpasses und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers U1 verbunden ist.The activation unit 60 is set to enable and / or disable smoothing. It is similar in structure as in the example of 5 , She owns the NFC Day 51 with microchip 52 and antenna 53 and the digital output port DOut , Furthermore, has the NFC Day 51 an input terminal for each stored in the auxiliary voltage supply voltage potential and for the reference potential at the node N12 (the resulting voltage here referred to as V2). At the digital output connector DOut can then depend on the switching state of NFC -day 51 digital V2 or the reference potential can be output. The anode the diode D103 is also back with the digital output connector DOut connected while the cathode with the node N100 at the coupling point between the resistance element R106 and the capacitor C101 of the low pass and the inverting input of the operational amplifier U1 connected is.
Wird der digitale Ausgangsanschluss DOut nun auf HIGH bzw. auf das Spannungspotential V2 der Hilfsspannungsversorgung gesetzt, so wird der Tiefpass (am Knoten N100) dauerhaft auf ein höheres Spannungspotential gehoben. Über den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers U1 wird dadurch ein niedriges Spannungspotential an dessen Ausgang ausgegeben, so dass der Transistor Q105 über den Basisvorwiederstand R117 niederohmig wird, d.h., dauerhaft leitend geschaltet wird. Die Glättungseinrichtung 70' ist damit deaktiviert.Will the digital output port DOut now on HIGH or on the voltage potential V2 the auxiliary power supply is set, then the low pass (at the node N100 ) permanently raised to a higher voltage potential. Via the inverting input of the operational amplifier U1 As a result, a low voltage potential is output at its output, so that the transistor Q105 about the basic advance R117 becomes low impedance, that is, permanently switched on. The smoothing device 70 ' is disabled.
Wird dagegen am digitalen Ausgangsanschluss DOut lediglich das Bezugspotential ausgegeben, so sperrt die Diode 103, da der im Tiefpass gespeicherte Mittelwert der Spannung höher liegt als das Bezugspotential am Knoten N12 der ersten LED-Einheit. Die Glättungseinrichtung 70' funktioniert dementsprechend wie oben beschrieben bestimmungsgemäß, d.h., sie ist aktiviert.On the other hand, it is connected to the digital output connector DOut only the reference potential output, so locks the diode 103 since the mean value of the voltage stored in the low pass is higher than the reference potential at the node N12 the first LED unit. The smoothing device 70 ' Accordingly, as described above works as intended, ie, it is activated.
7 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform zum Beispiel der 5. Diese stellt eine Abwandlung der zuvor beschriebenen Ausführungsform dar, und es sollen hier nur die Unterschiede erläutert werden. 7 shows a further alternative embodiment for example the 5 , This is a modification of the previously described embodiment, and only the differences will be explained here.
Statt des PNP-Transistors Q105 wird hier ein NPN-Transistor Q106 in der Stromregeleinrichtung verwendet. Da der wie in den vorigen Ausführungsformen als variable Impedanz einzusetzende Transistor 106 der Stromregeleinrichtung nun (über den Basisvorwiderstand R117) mit positiver Basisspannung zu steuern ist, kann der Shunt-Widerstand R102 in der Reihenfolge vor die (d.h., oberhalb der) Kollekor-Emitterstrecke des Transistors Q106 geschaltet werden. Der Emitter des NPN-Transistors Q106 ist dabei mit dem Fusspunkt der Glättungseinrichtung 70" dieser Ausführungsform, d.h., dem Knoten N12 verbunden.Instead of the PNP transistor Q105 here is an NPN transistor Q106 used in the flow control device. Since the transistor to be used as the variable impedance as in the previous embodiments 106 the flow control device now (via the base resistor R117 ) with positive base voltage can control the shunt resistance R102 in the order before (ie, above) the collector emitter path of the transistor Q106 be switched. The emitter of the NPN transistor Q106 is with the foot of the smoothing device 70 " this embodiment, ie, the node N12 connected.
Der Momentanwert des durch die LEDs fließenden Stroms wird an einem Knoten N103 abgegriffen, der mit dem Kollektor des Transistors 106 und mit dem einen Anschluss des Shunt-Widerstands R102 verbunden ist (der die Strommesseinrichtung bildet), und dem positiven Eingang des Operationsverstärkers U1 als Istwert zugeführt. Ein paralleler Zweig mit dem ohmschen Widerstandselement R106 und dem Kondensator C101 bildet wieder einen Tiefpass, der die Mittelwertbildungseinrichtung bildet. Der Kondensator C101 besitzt einen Anschluss, der mit dem Eingangsknoten N102 der Glättungseinrichtung 70" verbunden ist. Zwischen dem anderen Anschluss des Kondensators C101 und dem ohmschen Widerstandselement R106 des Tiefpasses ist ein Abgriffspunkt mit dem Knoten N100 verbunden, über den der im Tiefpass ausgebildete langperiodische Mittelwert (Sollwert) dem invertierende Eingang des Operationsverstärkers U1 zugeführt wird.The instantaneous value of the current flowing through the LEDs is at a node N103 tapped, with the collector of the transistor 106 and with the one port of the shunt resistor R102 is connected (which forms the current measuring device), and the positive input of the operational amplifier U1 fed as actual value. A parallel branch with the ohmic resistance element R106 and the capacitor C101 again forms a low pass, which forms the averaging device. The capacitor C101 has a connection with the entrance node N102 the smoothing device 70 " connected is. Between the other terminal of the capacitor C101 and the ohmic resistance element R106 of the low pass is a tap point with the node N100 connected over the low-pass trained long-period average (setpoint) the inverting input of the operational amplifier U1 is supplied.
Im Falle eines plötzlichen Stromanstiegs fällt das Spannungspotential am Knoten N103 ab und die gegenüber dem langerperiodischen Mittel Differenz wird negativ. Das entsprechend am Ausgang des Operationsverstärkers U1 ausgegebene und über den Basisvorwiderstand der Steuerelektrode des Transistors Q106 zugeführte Potential führt dazu, dass der Transistor hochohmig wird. Der Strom wird also auch hier wieder auf den Sollwert geregelt. Analog folgt die Regelung bei plötzlichem Stromabfall.In the case of a sudden increase in current, the voltage potential drops at the node N103 and the difference over the long-period mean becomes negative. The corresponding at the output of the operational amplifier U1 output and via the base resistor of the control electrode of the transistor Q106 supplied potential causes the transistor is high impedance. The current is therefore regulated here again to the setpoint. Analogously, the regulation follows in the event of a sudden power drop.
Der positive und negative Versorgungseingang des Operationsverstärkers wird aus der durch den Kondensator C102 und die Zenerdiode D101 gebildete Hilfsspannungsversorgung gespeist, bzw. ist jeweils entsprechend mit den beiden Anschlüssen des Kondensators C102 verbunden. Die Zenerdiode D101 dient wieder der Spannungsbegrenzung. Der eine Anschluss des Kondensators C102 ist mit dem Eingangsknoten N102 verbunden. Der andere Anschluss ist mit dem einen Anschluss des ohmschen Widerstandselements R109 verbunden, dessen anderer Anschluss wiederum mit der Anode einer Diode D109 verbunden ist. Deren Kathode ist mit dem Fusspunkt der Glättungseinrichtung 70" bzw. dem Bezugspotential verbunden. Die Diode D109 zieht („saugt“) das Bezugspotential der Hilfsspannungsversorgung nach unten in Richtung zum Bezugspotential der Glättungseinrichtung 70".The positive and negative supply input of the operational amplifier is made by the capacitor C102 and the zener diode D101 formed auxiliary voltage supply, respectively, respectively corresponding to the two terminals of the capacitor C102 connected. The zener diode D101 again serves to limit the voltage. The one connection of the capacitor C102 is with the entrance node N102 connected. The other connection is with the one connection of the ohmic resistance element R109 whose other connection in turn connected to the anode of a diode D109 connected is. Their cathode is at the foot of the smoothing device 70 " or the reference potential connected. The diode D109 pulls ("sucks") the reference potential of the auxiliary power supply down in the direction of the reference potential of the smoothing device 70 " ,
Die Aktivierungseinheit 60 ist auch bei dieser Ausführungsform eingerichtet, die Glättung zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. Sie ist ähnlich aufgebaut wie im Beispiel der 5 oder 6. Sie besitzt den NFC-tag 51 mit Mikrochip 52 und Antenne 53 sowie den digitalen Ausgangsanschluss DOut. Ferner besitzt der NFC-tag 51 einen Eingangsanschluss jeweils für das in der Hilfsspannungsversorgung gespeicherte Spannungspotential sowie für das Bezugspotential der Hilfsspannungsversorgung am Knoten N12 (die resultierende Spannung hier als V2 bezeichnet). Am digitalen Ausgangsanschluss DOut kann dann abhängig von dem Schaltzustand des NFC-tags 51 digital V2 oder das Bezugspotential ausgegeben werden. Hier ist die Kathode einer Diode D105 mit dem digitalen Ausgangsanschluss DOut verbunden, während deren Anode mit dem Knoten N100 am Kopplungspunkt zwischen dem Widerstandselement R106 und dem Kondensator C101 des Tiefpasses und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers U1 verbunden ist.The activation unit 60 is also set up in this embodiment, to activate the smoothing and / or disable. It is similar in structure as in the example of 5 or 6 , She owns the NFC Day 51 with microchip 52 and antenna 53 and the digital output port DOut , Furthermore, has the NFC -day 51 an input terminal respectively for the voltage stored in the auxiliary voltage supply voltage potential and for the reference potential of the auxiliary voltage supply at the node N12 (the resulting voltage here referred to as V2). At the digital output connector DOut can then depend on the switching state of NFC -day 51 digital V2 or the reference potential can be output. Here is the cathode of a diode D105 with the digital output connector DOut connected while the anode with the node N100 at the coupling point between the resistance element R106 and the capacitor C101 of the low pass and the inverting input of the operational amplifier U1 connected is.
Wird der digitale Ausgangsanschluss DOut nun auf HIGH bzw. auf das Spannungspotential V2 der Hilfsspannungsversorgung gesetzt, so tritt aufgrund der im Vergleich zur vorigen Ausführungsform umgekehrt verschalteten Diode D105 keine Einwirkung auf den Tiefpass auf (am Knoten N100), sie sperrt folglich, denn das dort am Knoten N100 anliegende gemittelte Spannungspotential ist jedenfalls niedriger als V2. Die Glättungseinrichtung 70' ist damit aktiviert und arbeitete wie beschrieben.Will the digital output port DOut now on HIGH or on the voltage potential V2 the auxiliary power supply is set, so occurs due to the diode inversely connected compared to the previous embodiment D105 no effect on the low pass on (at the node N100 ), so it locks, because that's there at the knot N100 applied average voltage potential is lower than V2 anyway. The smoothing device 70 ' is activated and worked as described.
Wird dagegen dauerhaft das Bezugspotential (der Hilfsspannung) an DOut ausgegeben, so sinkt der gemittelte Wert im Tiefpass, d.h. der Sollwert sinkt. Über den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers U1 wird dadurch ein niedriges Spannungspotential eingegeben, der Ausgang liefert ein höheres Spannungspotential und der Transistor Q105 wird (über den Basisvorwiederstand R117) niederohmig gesteuert, d.h., dauerhaft leitend geschaltet wird.If, on the other hand, the reference potential (the auxiliary voltage) is permanently applied DOut output, the averaged value drops in the low-pass, ie the setpoint decreases. Via the inverting input of the operational amplifier U1 This is a low voltage potential input, the output provides a higher voltage potential and the transistor Q105 becomes (over the basis Vorwiederstand R117 ) controlled low impedance, that is, permanently switched on.
In allen drei gezeigten Ausführungsformen des zweiten Ausführungsbeispiels wird (z.B. über den NFC-Tag 51) der z.B. im Tiefpass ermittelte Sollwert entweder unverändert belassen (entsprechend einer Aktivierung der Glättungseinrichtung 70, 70', 70") oder er wird so geregelt, dass der entsprechende Transistor bzw. Schalter dauerhaft leitend geschaltet ist, also keine Regelung stattfindet (Deaktivierung der Glättungseinrichtung 70, 70', 70"). Es sind allerdings auch andere Einflussnahmen auf andere Bauelemente der Glättungseinrichtung denkbar, um den Sollwert zu beeinflussen.In all three embodiments of the second embodiment shown is (for example via the NFC Day 51) of the set value determined, for example, in the low pass either left unchanged (corresponding to an activation of the smoothing device 70 . 70 ' . 70 " ) or it is controlled so that the corresponding transistor or switch is permanently turned on, so no regulation takes place (deactivation of the smoothing device 70 . 70 ' . 70 " ). However, other influences on other components of the smoothing device are also conceivable in order to influence the desired value.
In den oben beschrieben Ausführungsformen ist die Aktivierungseinheit 60 ausgelegt, die Glättung sowohl zu aktivieren als auch zu deaktivieren. Allerdings sind auch Ausführungsformen umfasst, bei denen entweder aus einem deaktivierten Zustand heraus nur aktiviert werden kann, oder alternativ aus einem aktivierten Zustand heraus nur deaktiviert werden kann, ggf. auch nur einmalig.In the embodiments described above, the activation unit is 60 designed to both enable and disable smoothing. However, embodiments are also included in which either can only be activated from a deactivated state, or alternatively can only be deactivated from an activated state, if necessary also only once.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
C001C001
-
Kondensatorcapacitor
-
C3C3
-
Kondensatorcapacitor
-
C6C6
-
Kondensatorcapacitor
-
C12C12
-
Kondensatorcapacitor
-
C013C013
-
Elektrolytkondensatorelectrolytic capacitor
-
C22C22
-
Kondensatorcapacitor
-
C023C023
-
Elektrolytkondensatorelectrolytic capacitor
-
C32C32
-
Kondensatorcapacitor
-
C033C033
-
Elektrolytkondensatorelectrolytic capacitor
-
C050C050
-
Kondensatorcapacitor
-
C101C101
-
Kondensatorcapacitor
-
C102C102
-
Kondensatorcapacitor
-
C501C501
-
Kondensatorcapacitor
-
C502C502
-
Kondensatorcapacitor
-
C503C503
-
Kondensatorcapacitor
-
DOutDOut
-
Digitaler AusgangsanschlussDigital output connection
-
D001D001
-
Diodediode
-
D2D2
-
Diodediode
-
D002D002
-
Diodediode
-
D003D003
-
Diodediode
-
D004D004
-
Diodediode
-
D5D5
-
Diodediode
-
D6D6
-
Diodediode
-
D7D7
-
Diodediode
-
D11D11
-
Diodediode
-
D12D12
-
Diodediode
-
D21D21
-
Diodediode
-
D22D22
-
Diodediode
-
D31D31
-
Diodediode
-
D32D32
-
Diodediode
-
D050D050
-
Zener-DiodeZener diode
-
D101D101
-
Zener-DiodeZener diode
-
D102D102
-
Diodediode
-
D103D103
-
Diodediode
-
D105D105
-
Diodediode
-
D109D109
-
Diode („saugend“)Diode ("sucking")
-
D120D120
-
Auskoppeldiodedecoupling diode
-
D501D501
-
Diodediode
-
D502D502
-
Zener-DiodeZener diode
-
LED1-28LED1-28
-
Lichtemittierende Dioden des ersten LED-StrangsLight emitting diodes of the first LED string
-
LED29-42LED29-42
-
Lichtemittierende Dioden des ersten LED-StrangsLight emitting diodes of the first LED string
-
LED43-49LED43-49
-
Lichtemittierende Dioden des ersten LED-StrangsLight emitting diodes of the first LED string
-
LE1LE1
-
Erste LED-EinheitFirst LED unit
-
LE2LE2
-
Zweite LED-EinheitSecond LED unit
-
LE3LE3
-
Dritte LED-EinheitThird LED unit
-
M1M1
-
P-Kanal-MOSFETP-channel MOSFET
-
NFC NFC
-
Nahfeldkommunikation (Near Field Communication)Near field communication
-
N5N5
-
Knotennode
-
N10N10
-
Knotennode
-
N11N11
-
Knotennode
-
N12N12
-
Knotennode
-
N13N13
-
Knotennode
-
N14N14
-
Knotennode
-
N21N21
-
Knotennode
-
N22N22
-
Knotennode
-
N23N23
-
Knotennode
-
N24N24
-
Knotennode
-
N31N31
-
Knotennode
-
N32N32
-
Knotennode
-
N33N33
-
Knotennode
-
N34N34
-
Knotennode
-
N100N100
-
Knotennode
-
N101N101
-
Knoten (Eingang Glättungsvorrichtung)Node (input smoothing device)
-
N102N102
-
Knoten (Eingang Glättungsvorrichtung)Node (input smoothing device)
-
N103N103
-
Knotennode
-
N501N501
-
Knotennode
-
N503N503
-
Knotennode
-
Q1Q1
-
NPN-TransistorNPN transistor
-
Q2Q2
-
NPN-TransistorNPN transistor
-
Q3Q3
-
NPN-TransistorNPN transistor
-
Q4Q4
-
PNP-TransistorPNP transistor
-
Q11Q11
-
NPN-TransistorNPN transistor
-
Q012Q012
-
PNP-TransistorPNP transistor
-
Q21Q21
-
NPN-TransistorNPN transistor
-
Q22Q22
-
PNP-TransistorPNP transistor
-
Q31Q31
-
NPN-TransistorNPN transistor
-
Q32Q32
-
PNP-TransistorPNP transistor
-
Q104Q104
-
NPN-TransistorNPN transistor
-
Q105Q105
-
PNP-TransistorPNP transistor
-
Q106Q106
-
NPN-TransstorNPN Transstor
-
Q502Q502
-
NPN-TransistorNPN transistor
-
R1R1
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R001R001
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R2R2
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R3R3
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R003R003
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R5R5
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R7R7
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R9R9
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R11R11
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R12R12
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R017R017
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R21R21
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R22R22
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R027R027
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R31R31
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R32R32
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R037R037
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R100R100
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R102R102
-
Ohmsches Widerstandselement (Shunt-Widerstand)Ohmic resistance element (shunt resistance)
-
R104R104
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R106R106
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R108R108
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R109R109
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R117R117
-
Ohmsches Widerstandselement (Basisvorwiderstand)Ohmic resistance element (base resistor)
-
R120R120
-
Ohmsches Widerstandselement (Lastwiderstand)Ohmic resistance element (load resistance)
-
R501R501
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R502R502
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R503R503
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R504R504
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R505R505
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R506R506
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R507R507
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
R509R509
-
Ohmsches WiderstandselementOhmic resistance element
-
U1U1
-
Operationsverstärkeroperational amplifiers
-
V1V1
-
Netzwechselspannung (oder Gleichspannung im Notstrombetrieb) mit Außen- oder Phasenleiter L und Neutral- oder Nullleiter NMains alternating voltage (or DC voltage in emergency mode) with external or phase conductor L and neutral or neutral conductor N
-
V2V2
-
Hilfsspannungauxiliary voltage
-
VCCVCC
-
Hilfsspannungauxiliary voltage
-
1414
-
Gleichrichterrectifier
-
2020
-
Steuereinrichtungcontrol device
-
24 24
-
Stromreglercurrent regulator
-
2626
-
Spannungsteilervoltage divider
-
4040
-
Erkennungseinrichtungrecognizer
-
5050
-
Aktivierungseinheitactivation unit
-
5151
-
NFC-tag NFC -Day
-
5252
-
Mikrochipmicrochip
-
5353
-
Antenneantenna
-
6060
-
Aktivierungseinheitactivation unit
-
7070
-
Glättungseinheitsmoothing unit
-
70'70 '
-
Glättungseinheitsmoothing unit
-
70"70 "
-
Glättungseinheitsmoothing unit
-
141141
-
Erster Ausgangsanschluss/KnotenFirst output connection / node
-
142142
-
Zweiter Ausgangsanschluss/KnotenSecond output connection / node
-
261261
-
Abgriffspunkt/KnotenTap point / node
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102013222226 A1 [0002, 0072]DE 102013222226 A1 [0002, 0072]
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WO 2016/173776 A1 [0005, 0110]WO 2016/173776 A1 [0005, 0110]
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DE 102013201439 A1 [0047]DE 102013201439 A1 [0047]
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DE 102015208078 A1 [0110]DE 102015208078 A1 [0110]
