DE102019207182A1 - LED DRIVERS WITH SAFETY LOW VOLTAGE AND MEANS TO PREVENT GLIMING EFFECTS - Google Patents
LED DRIVERS WITH SAFETY LOW VOLTAGE AND MEANS TO PREVENT GLIMING EFFECTS Download PDFInfo
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Abstract
Elektronisches Betriebsgerät (1) zum Umwandeln einer an einem Eingangsanschluss (2) anlegbaren elektrischen Eingangsgröße in eine an einem Ausgangsanschluss (8) bereitstellbare, vorbestimmbare elektrische Betriebsgröße mit einem vorbestimmbaren Maximalwert für den Betrieb einer elektronischen Betriebseinheit (15), insbesondere einer Leuchtdiode als hauptsächliche Last, aufweisend einen Gleichrichter (4) zum Gleichrichten der Eingangsgröße, eine Einrichtung zur galvanischen Entkopplung (5) zwischen dem Eingangsanschluss (2) und dem Ausgangsanschluss (8) mit einer Primärseite (6) und einer Sekundärseite (7), und einen Entstör-Kondensator (9) mit einem ersten Anschluss (A) und einem zweiten Anschluss (B), ist dadurch gekennzeichnet, dass der Entstör-Kondensator (9) mit seinem ersten Anschluss (A), in Richtung des Eingangsanschlusses (2) gesehen vor dem Gleichrichter (4), mit dem Eingangsanschluss (2) verbunden ist und mit seinem zweiten Anschluss (B) auf der Sekundärseite (7) der galvanischen Entkopplung (5) mit einem Schaltkreis (5b), an den die Betriebseinheit (15) anschließbar ist, verbunden ist.Electronic operating device (1) for converting an electrical input variable which can be applied to an input connection (2) into a predeterminable electrical operating variable which can be provided at an output connection (8) and has a predeterminable maximum value for operating an electronic operating unit (15), in particular a light-emitting diode as the main load , having a rectifier (4) for rectifying the input variable, a device for galvanic decoupling (5) between the input connection (2) and the output connection (8) with a primary side (6) and a secondary side (7), and an interference suppression capacitor (9) with a first connection (A) and a second connection (B), is characterized in that the interference suppression capacitor (9) with its first connection (A), viewed in the direction of the input connection (2), is in front of the rectifier ( 4), is connected to the input connection (2) and with its second connection (B) on the secondary side (7) of the galvanis Chen decoupling (5) is connected to a circuit (5b) to which the operating unit (15) can be connected.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein für den Betrieb mit Sicherheitskleinspannung ausgelegtes Betriebsgerät für Leuchtdioden als Betriebseinheit, insbesondere zum Einbau für Leuchten der Schutzklasse II, mit der Fähigkeit zur Vermeidung von Glimm-Effekten.The present invention relates to an operating device designed for operation with safety extra-low voltage for light-emitting diodes as an operating unit, in particular for installation in luminaires of protection class II, with the ability to avoid glowing effects.
Eine Leuchtiode (LED) oder ein LED-Modul kann spannungsbetrieben oder strombetrieben sein. Zum Betrieb ist aber jeweils eine Begrenzung auf einen für die Leuchtdiode idealen Wert erforderlich. Andernfalls könnte die Leuchtdiode flackern oder, insbesondere beim Betrieb an einer Spannungsversorgung, bei steigender Leistungsaufnahme aufgrund der damit verbundenen thermischen Belastung ausfallen. Zur Einstellung der entsprechenden Betriebsgröße, insbesondere zur Strombegrenzung, haben sich so genannte elektronische Vorschaltgeräte (EVG) bewährt. Elektronische Vorschaltgeräte für Leuchtioden werden auch als LED-Treiber bezeichnet.A light diode (LED) or an LED module can be voltage-operated or current-operated. For operation, however, a limitation to an ideal value for the light-emitting diode is necessary in each case. Otherwise, the light-emitting diode could flicker or, in particular when operating on a voltage supply, fail with increasing power consumption due to the associated thermal load. So-called electronic ballasts (EVG) have proven to be useful for setting the corresponding operating parameters, especially for current limitation. Electronic ballasts for light diodes are also known as LED drivers.
Für Leuchten und alle anderen elektrischen Betriebsmittel sind in EN 61140 drei Schutzklassen festgelegt, in welchen beschrieben ist, ob und wie jeweils ein Schutzleiter (PE) anzuschließen ist. Leuchten der Schutzklasse II (SK II-Leuchten) weisen eine verstärkte oder doppelte Isolierung zwischen dem Netzstromkreis und der Ausgangsspannung bzw. dem Metallgehäuse auf (VDE 0100 Teil 410, 412.1). Sie haben normalerweise keinen Anschluss an einen Schutzleiter. Werden Kabel mit Schutzleiter verwendet, darf dieser nicht an das Gehäuse angeschlossen werden.For lights and all other electrical equipment, three protection classes are specified in EN 61140, in which it is described whether and how a protective conductor (PE) is to be connected in each case. Luminaires of protection class II (PC II luminaires) have reinforced or double insulation between the mains circuit and the output voltage or the metal housing (VDE 0100 part 410, 412.1). They usually do not have a connection to a protective conductor. If cables with a protective conductor are used, this must not be connected to the housing.
Sicherheitskleinspannung (SELV) bezeichnet eine elektrische Spannung, die aufgrund ihrer geringen Höhe und ihrer Isolierung gegen Stromkreise höherer Spannung, z.B. mittels Sicherheitstrenntransformatoren, besonderen Schutz gegen einen elektrischen Schlag bietet (EN 61558; IEC 61558 Sicherheit von Transformatoren). Wenn die Nennspannung kleiner als 25V AC bzw. 60V DC ist, kann beim Betrieb eines Geräts mit Sicherheitskleinspannung auf einen Schutzleiter zum Schutz gegen direktes Berühren verzichtet werden.Safety extra-low voltage (SELV) refers to an electrical voltage that, due to its low level and its insulation against circuits of higher voltage, e.g. by means of safety isolating transformers, offers special protection against electric shock (EN 61558; IEC 61558 safety of transformers). If the nominal voltage is less than 25V AC or 60V DC, a protective conductor to protect against direct contact can be dispensed with when operating a device with safety extra-low voltage.
Stand der TechnikState of the art
Elektronische Geräte müssen Grenzwerte für die Aussendung von Störsignalen einhalten und Mindestanforderungen für die Störanfälligkeit erfüllen. Zur Funkentstörung von elektronischen Vorschaltgeräten mit Sicherheitskleinspannung wird üblicherweise ein Y-Kondensator verwendet. Hierbei handelt es sich um einen Entstör-Kondensator bzw. Sicherheitskondensator, der eine Herabsetzung der elektromagnetischen Störungen ermöglicht.Electronic devices must comply with limit values for the emission of interference signals and meet minimum requirements for susceptibility to interference. A Y capacitor is usually used for radio interference suppression of electronic ballasts with safety extra-low voltage. This is an interference suppression capacitor or safety capacitor that enables electromagnetic interference to be reduced.
Bei dem bekannten Vorschaltgerät
Durch diese Anordnung kommt es zu einem Ableitstrom vom Netz-Anschluss
Im Standby-Modus des elektronischen Vorschaltgeräts
Dieser Glimm-Effekt ist störend für die Anwendung, da das Glimmen auch dann vorhanden ist, wenn das elektronische Vorschaltgerät über seine Kommunikationsschnittstelle (DALI-BUS, Funk-Schnittstelle, Wireless-Communication, 1-10V Schnittstelle, etc.) auf einen sehr kleinen Licht-Level gedimmt wird oder ausgeschalten wird. In diesem Fall sendet das LED-Modul mehr Licht aus als es eigentlich soll, da die Leuchtdioden auf dem LED-Modul glimmen, obwohl das Vorschaltgerät selbst bzw. das Licht über die Schnittstelle ausgeschaltet ist. Das störende Glimmen tritt bevorzugt bei glimm-empfindlichen Leuchten auf, die zum Glimmen neigen. Derartige Leuchten sind dadurch gekennzeichnet, dass sie eine hohe kapazitive Kopplung vom LED-Modul auf Erde bzw. auf PE bzw. N aufweisen und/oder mit Leuchtdioden bestückt sind, die bereits bei geringen kapazitiven Ableitströmen sichtbar glimmen.This glowing effect is disruptive for the application, since the glowing is also present when the electronic ballast is at a very small level via its communication interface (DALI-BUS, radio interface, wireless communication, 1-10V interface, etc.) Light level is dimmed or switched off. In this case, the LED module emits more light than it should because the light-emitting diodes on the LED module glow even though the ballast itself or the light is switched off via the interface. The annoying glow occurs primarily with glow-sensitive lights that tend to glow. Such lights are characterized in that they have a high capacitive coupling from the LED module to earth or to PE or N and / or are equipped with light-emitting diodes that visibly glow even at low capacitive leakage currents.
Zur Vermeidung des unerwünschten Glimm-Effekts wurde bisher eine zusätzliche PE-Anschluss-Klemme mit einer geeigneten Schaltung von einem Y-Kondensator verwendet, wobei der Y-Kondensator zwischen PE-Anschluss und dem sekundären Schaltungsteil z.B. mit LED- verbunden ist. Dazu muss jedoch eine PE-Anschluss-Klemme am elektronischen Vorschaltgerät vorhanden sein. Dies ist jedoch nachteilig, insbesondere, weil der Benutzer zusätzlichen Verkabelungsaufwand zum PE-Anschluss betreiben muss, um das Gerät anzuschließen, bei kompakten elektronischen Vorschalgeräten am Gehäuse wenig oder gar kein Platz für eine PE-Klemme zur Verfügung steht und weil bei SKII-Leuchten dieser PE-Anschluss üblicherweise sowieso nicht zur Verfügung steht, da es keinen von außen zur Leuchte geführten PE-Anschluss gibt.To avoid the undesired glow effect, an additional PE connection terminal with a suitable circuit of a Y capacitor has been used so far, the Y capacitor between the PE connection and the secondary circuit part e.g. connected to LED-. For this, however, a PE connection terminal must be available on the electronic ballast. However, this is disadvantageous, in particular because the user has to do additional cabling to the PE connection in order to connect the device, there is little or no space available for a PE terminal on the housing in the case of compact electronic ballasts, and because this is the case with SKII luminaires PE connection is usually not available anyway, since there is no PE connection from the outside to the luminaire.
Der Begriff PE-Leiter („protective earth“) bezeichnet wie üblich den Schutzleiter, d.h. einen elektrischen Leiter zur Sicherheit, insbesondere zum Schutz gegen einen elektrischen Schlag, im Falle eines Fehlers des elektrischen Systems. Dementsprechend bezeichnet PE-Anschluss den Anschluss für den PE-Leiter bzw. des PE-Leiters.As usual, the term PE conductor ("protective earth") denotes the protective conductor, i.e. an electrical conductor for safety, in particular for protection against electric shock, in the event of a fault in the electrical system. Accordingly, PE connection denotes the connection for the PE conductor or the PE conductor.
Der Begriff N-Leiter bezeichnet wie üblich den Neutralleiter, d.h. einen Leiter der im Niederspannungsnetz mit dem Neutralpunkt verbunden ist und dafür vorgesehen ist Strom zu führen.As usual, the term N conductor denotes the neutral conductor, i.e. a conductor that is connected to the neutral point in the low-voltage network and is intended to carry electricity.
Der Begriff L-Leiter (line conductor) bezeichnet den Außenleiter (Phase), welcher im üblichen Betrieb unter Spannung steht und dafür vorgesehen ist Strom zu führen.The term L-conductor (line conductor) describes the outer conductor (phase), which is live in normal operation and is intended to carry current.
Die Erdung dient zum Ableiten von elektrischen Strömen in den Erdboden zur Herstellung eines definierten Bezugspotentials oder Potentialausgleichs. Der Begriff Erde bezeichnet dementsprechend das elektrische Potential des leitfähigen Erdreichs.The grounding serves to divert electrical currents into the ground in order to establish a defined reference potential or equipotential bonding. The term earth accordingly describes the electrical potential of the conductive earth.
Der Begriff GND („chassis ground“) bzw. Masse bezeichnet einen leitenden Körper, dem im Regelfall das Bezugspotential 0V zugeordnet wird.The term GND ("chassis ground") or ground refers to a conductive body to which the reference potential 0V is usually assigned.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Betriebsgerät insbesondere für Leuchtdioden bereitzustellen, das vom Benutzer einfach anschließbar bzw. installierbar ist, das ohne Einschränkung in Schutzklasse II (SKII) Leuchten verwendbar ist, und/oder mit dem ein unerwünschter Glimm-Effekt verhinderbar ist.Based on the prior art described above, the invention is based on the object of providing an electronic operating device, in particular for light-emitting diodes, which can be easily connected or installed by the user, which can be used without restriction in protection class II (SKII) lights, and / or with which an undesirable glow effect can be prevented.
Diese Aufgaben werden durch ein Betriebsgerät gemäß Anspruch 1 gelöst.These objects are achieved by an operating device according to claim 1.
Demnach umfasst das Betriebsgerät zum Umwandeln einer an einem Eingangsanschluss anlegbaren elektrischen Eingangsgröße in eine an einem Ausgangsanschluss bereitstellbare, vorbestimmbare elektrische Betriebsgröße mit einem vorbestimmbaren Maximalwert für den Betrieb einer elektronischen Betriebseinheit einen Gleichrichter zum Gleichrichten der elektrischen Eingangsgröße, eine Einrichtung zur galvanischen Entkopplung zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, und einen Entstör-Kondensator. Der Entstör-Kondensator ist mit seinem ersten Anschluss A in Richtung des Eingangsanschlusses gesehen vor dem Gleichrichter mit dem Eingangsanschluss verbunden, und mit seinem zweiten Anschluss B auf der Sekundärseite der galvanischen Entkopplung mit einem Schaltkreis, an den die Betriebseinheit anschließbar ist, verbunden.Accordingly, the operating device for converting an electrical input variable which can be applied to an input connection into a predeterminable electrical operating variable which can be provided at an output connection and has a predeterminable maximum value for the operation of an electronic operating unit comprises a rectifier for rectifying the electrical input variable, a device for galvanic decoupling between the input connection and the output connection with a primary side and a secondary side, and an interference suppression capacitor. The interference suppression capacitor is connected with its first connection A in the direction of the input connection in front of the rectifier with the input connection, and with its second connection B on the secondary side of the galvanic decoupling with a circuit to which the operating unit can be connected.
Das Betriebsgerät ist mit dem Eingangsanschluss an eine Spannungsquelle oder eine Stromquelle anschließbar. Die Eingangsgröße ist somit eine Wechselspannung oder ein Wechselstrom.The input terminal of the operating device can be connected to a voltage source or a current source. The input variable is thus an alternating voltage or an alternating current.
Der Gleichrichter ist mit dem Eingangsanschluss einerseits und mit der Primärseite der galvanischen Trenneinrichtung andererseits verbunden. Vorzugsweise ist der Gleichrichter als Netzgleichrichter ausgebildet, besonders bevorzugt als eine an sich bekannte Brückengleichrichterschaltung, mit einem ersten Anschlussknoten für Wechselspannung (AC) bzw. einem ersten AC-Anschlussknoten und einem zweiten AC-Anschlussknoten zum Umwandeln von Wechselspannung in Gleichspannung.The rectifier is connected to the input connection on the one hand and to the primary side of the galvanic isolating device on the other hand. The rectifier is preferably designed as a mains rectifier, particularly preferably as a bridge rectifier circuit known per se, with a first connection node for alternating voltage (AC) or a first AC connection node and a second AC connection node for converting AC voltage into DC voltage.
Der Ausgangsanschluss ist mit der Sekundärseite der galvanischen Trenneinrichtung verbunden und weist vorzugsweise eine erste Ausgangsklemme (LED-) und eine zweite Ausgangsklemme (LED+) zum Anschluss einer Last auf.The output connection is connected to the secondary side of the galvanic isolating device and preferably has a first output terminal (LED-) and a second output terminal (LED +) for connecting a load.
Vorzugsweise ist das Betriebsgerät eingerichtet zum Betrieb von Leuchtdioden als hauptsächliche Last. Besonders bevorzugt ist das Betriebsgerät eingerichtet zum Betrieb von Leuchten der Schutzklasse II, insbesondere für LED-Module. Vorzugsweise umfasst das Betriebsgerät dementsprechend keine PE-Klemme bzw. keine Äquipotential-Klemme zur Verbindung mit einem Leuchtengehäuse. Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Betriebsgerät um einen sog. LED-Treiber.The operating device is preferably set up to operate light-emitting diodes as the main load. The operating device is particularly preferably set up to operate lights of protection class II, in particular for LED modules. Accordingly, the operating device preferably does not include a PE terminal or an equipotential terminal for connection to a lamp housing. The operating device according to the invention is preferably a so-called LED driver.
Vorzugsweise weist das Betriebsgerät zusätzlich eine eingangsseitige Schaltung auf, die dem Gleichrichter vorgelagert ist, und mit der Funktionsmerkmale, wie z.B. ein Netzfilter, eine Überspannungsschutzeinrichtung, etc., in bekannter Art und Weise realisierbar sind.The operating device preferably additionally has an input-side circuit which is upstream of the rectifier and with which functional features such as e.g. a line filter, an overvoltage protection device, etc., can be implemented in a known manner.
Vorzugsweise umfasst das Betriebsgerät weitere Funktionselemente, insbesondere Leistungsstufen bzw. Wandler-Stufen, wie z.B. eine PFC-Stufe, Flyback-Stufe, LLC-Stufe, LCC-Stufe, Buck-Stufe, welche in bekannter Art und Weise ausgeführt sind.The operating device preferably comprises further functional elements, in particular power stages or converter stages, such as e.g. a PFC stage, flyback stage, LLC stage, LCC stage, buck stage, which are implemented in a known manner.
Der Entstör-Kondensator bzw. Sicherheitskondensator dient zum Abblocken und Dämpfen von Störsignalen. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um einen Y-Kondensator nach IEC 60384-1.The interference suppression capacitor or safety capacitor is used to block and attenuate interference signals. This is preferably a Y capacitor according to IEC 60384-1.
Vorzugsweise ist der erste Anschluss A des Entstör-Kondensators derart mit dem Eingangsanschluss verbunden, z.B. an die bevorzugte eingangsseitige Schaltung angeschlossen, dass ein Anschlusspunkt des ersten Anschlusses A im Standby-Modus des Betriebsgeräts eine geringe Peak-Peak-Wechsel-Spannung zu einer der beiden Eingangsklemmen aufweist. Der Anschluss A ist damit in vorteilhafter Weise bezüglich der Wechselspannungsdifferenz (Wechselpotential-Abstand) eng mit einer der beiden Eingangsklemmen gekoppelt. Vorzugsweise tritt dabei nur eine kleine Wechselspannung zwischen dem Anschluss A und der entsprechenden Eingangsklemme auf. Dabei spielt es keine Rolle mit welcher der beiden Eingangsklemmen der Anschluss A eng gekoppelt ist.Preferably the first terminal A of the interference suppression capacitor is connected to the input terminal in such a way, e.g. connected to the preferred input-side circuit that a connection point of the first connection A in the standby mode of the operating device has a low peak-peak alternating voltage to one of the two input terminals. The connection A is thus advantageously closely coupled to one of the two input terminals with regard to the alternating voltage difference (alternating potential distance). Preferably only a small alternating voltage occurs between connection A and the corresponding input terminal. It does not matter which of the two input terminals connection A is closely coupled to.
Vorzugsweise ist die enge Kopplung so ausgebildet, dass die besagte Peak-Peak-Wechsel-Spannung im Bereich von 0V bis 50V, insbesondere im Bereich von 0V bis 20V, liegt.The close coupling is preferably designed such that the said peak-peak alternating voltage is in the range from 0V to 50V, in particular in the range from 0V to 20V.
Vorzugsweise ist der erste Anschluss A mit einem der beiden AC-Anschlussknoten des Netzgleichrichters direkt verbunden. Oder der erste Anschluss A ist mit einem Anschlusspunkt auf einer Zuleitung, die von der jeweiligen Eingangsklemme zum entsprechenden AC-Anschlussknoten führt, verbunden, wobei besonders bevorzugt der erste Anschluss A über eine Netzsicherung und eine hierzu in Reihe geschaltete Netzfilterdrossel mit der Eingangsklemme verbunden ist.The first connection A is preferably directly connected to one of the two AC connection nodes of the power rectifier. Or the first connection A is connected to a connection point on a supply line that leads from the respective input terminal to the corresponding AC connection node, the first connection A being particularly preferably connected to the input terminal via a mains fuse and a line filter choke connected in series.
Vorzugsweise ist die Einrichtung zur galvanischen Entkopplung ein isolierender Transformator, insbesondere ein SELV-Transformator, der so in das Betriebsgerät integriert ist, dass das Betriebsgerät vom Eingangsanschluss bis zum Ausgangsanschluss über den isolierenden Transformator isolierend ist. Besonders bevorzugt ist das Betriebsgerät so eingerichtet, dass am Ausgangsanschluss eine Sicherheitskleinspannung bereitstellbar ist bzw. dass der Ausgangsanschluss ein SELV-Ausgang ist.The device for galvanic decoupling is preferably an isolating transformer, in particular an SELV transformer, which is integrated into the operating device in such a way that the operating device is isolating from the input connection to the output connection via the isolating transformer. The operating device is particularly preferably set up in such a way that a safety extra-low voltage can be provided at the output connection or that the output connection is an SELV output.
Besonders vorteilhaft bei dieser Ausführung ist, dass der Spannungsteiler-Effekt für eine niedrige Wechselspannung sorgt. Der Grund hierfür ist, dass durch die galvanische Trennung der Entstör-Kondensator bei erfindungsgemäßem Anschluss mit kleiner Wechselspannung zwischen Anschluss A und N-Potential eine ansonsten hohe Common-Mode Wechselspannung zwischen den Ausgangsklemmen und Erde bzw. PE- bzw. N-Potential auf kleine Werte verringern kann. Dies geschieht dadurch, dass der Entstör-Kondensator auf N-Potential liegt und die Koppelkapazität der galvanischen Trennung (z.B. realisiert durch den SELV-Transformator) klein ist gegenüber der Kapazität des Entstör-Kondensators. Der Entstör-Kondensator verringert so die Wechselspannung durch einen kapazitiven Spannungsteiler-Effekt.It is particularly advantageous in this embodiment that the voltage divider effect ensures a low alternating voltage. The reason for this is that due to the galvanic isolation of the interference suppression capacitor in the case of a connection according to the invention with a low alternating voltage between connection A and N potential, an otherwise high common mode alternating voltage between the output terminals and earth or PE or N potential is reduced to low Values can decrease. This happens because the interference suppression capacitor is at N potential and the coupling capacitance of the galvanic isolation (e.g. implemented by the SELV transformer) is small compared to the capacitance of the interference suppression capacitor. The interference suppression capacitor reduces the alternating voltage by means of a capacitive voltage divider effect.
Vorzugsweise ist eine Kennzeichnung (z.B. auf dem EVG-Gehäuse) vorgesehen, die einer Bedienperson anzeigt, welche der Eingangsklemmen mit dem Entstör-Kondensator verbunden ist bzw. welche der beiden Netz-Eingangsklemmen mit dem N Leiter verbunden werden muss, um den unerwünschten Glimm-Effekt zu vermeiden.A marking is preferably provided (e.g. on the ECG housing) which shows an operator which of the input terminals is connected to the interference suppression capacitor or which of the two mains input terminals must be connected to the N conductor in order to avoid the undesired glowing Avoid effect.
Durch einen gezielten Anschluss der mit dem Entstör-Kondensator verbundenen Eingangsklemme an den N-Leiter der Spannungsversorgung entsteht aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Betriebsgeräts im Standby-Modus eine entsprechend kleine Wechsel-Spannung (bei 230V AC entsteht z.B. eine Peak-Peak-Spannung von nur 0... 50V) vom Ausgangsanschluss (LED+ bzw. LED-) auf N-Potential bzw. PE-Potential. Diese Wechselspannung ist so gering, dass es auch bei sehr glimm-empfindlichen Leuchten zu keinem Glimm-Effekt kommt bzw. nur zu einem sehr schwachen Glimm-Effekt der nicht mehr störend wirkt. D.h. durch den gezielten Anschluss des Entstör-Kondensators ist eine Anti-Glimm-Funktion aktivierbar bzw. nutzbar, mit der ein unerwünschter Glimm-Effekt im Stand-By-Modus im Wesentlichen verhinderbar ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass es prinzipiell keine Rolle spielt welche der beiden Eingangsklemmen die ausgewählte Klemme ist.Through a targeted connection of the input terminal connected to the interference suppression capacitor to the N conductor of the power supply, due to the inventive design of the operating device in standby mode, a correspondingly small alternating voltage is generated (with 230V AC, for example, a peak-peak voltage of only 0 ... 50V) from the output connection (LED + or LED-) to N potential or PE potential. This alternating voltage is so low that there is no glow effect even with very glow-sensitive luminaires or only a very weak glow effect no longer occurs is disturbing. In other words, through the targeted connection of the interference suppression capacitor, an anti-glow function can be activated or used, with which an undesired glow effect can essentially be prevented in the stand-by mode. The advantage here is that in principle it does not matter which of the two input terminals is the selected terminal.
Vorzugsweise ist in einer entsprechenden Beschreibung (im Datenblatt oder Manual des Betriebsgeräts) erläutert, dass die gekennzeichnete Anschluss-Klemme mit N verbunden werden soll, in dem Fall, dass bei der Leuchten-Installation die Anti-Glimm Funktion genutzt werden soll.It is preferably explained in a corresponding description (in the data sheet or manual of the control gear) that the marked connection terminal should be connected to N in the event that the anti-glow function is to be used during the luminaire installation.
Wo genau auf der Sekundärseite der Anschluss B angeschlossen ist, spielt bezüglich des Glimm-Effekts im Übrigen keine wesentliche Rolle, da dies für die Höhe der Ableitströme, die den Glimm-Effekt verursachen im Standby keine Rolle spielt.Incidentally, where exactly on the secondary side the connection B is connected does not play a significant role with regard to the glow effect, since this does not play a role in the level of the leakage currents that cause the glow effect in standby.
Vorzugsweise ist das Betriebsgerät über eine separate Schnittstelle (also nicht Phasenanschnitt oder Phasenabschnitt) analog oder digital oder über Funk steuerbar, d.h. dimmbar und ein- und ausschaltbar.The operating device can preferably be controlled analog or digitally or via radio via a separate interface (i.e. not phase control or phase control), i.e. dimmable and switchable on and off.
Vorzugsweise ist das Betriebsgerät bis auf 0% Licht dimmbar oder ausschaltbar.The operating device can preferably be dimmed or switched off down to 0% light.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Betriebsgeräts ermöglicht des Weiteren, dass das Betriebsgerät mit beliebigem Anschluss der Eingangsklemmen an die Netzanschlüsse L, N anschließbar ist. Das Betriebsgerät erlaubt somit den Anschluss an L bzw. N prinzipiell frei zu wählen d.h. zu vertauschen. Vorzugsweise ist eine Kennzeichnung vorgesehen, z.B. ein „∼“ Symbol an den Netzklemmen, und das Fehlen der Beschriftung N, L an den Netzklemmen, die einer Bedienperson anzeigt, dass die Eingangsklemmen frei wählbar bzw. beliebig an L bzw. N anschließbar sind.The design of the operating device according to the invention also enables the operating device to be connected to the mains connections L, N with any connection of the input terminals. The control gear allows the connection to L or N to be freely selected, i.e. to swap. Preferably a label is provided, e.g. a “∼” symbol on the mains terminals, and the lack of lettering N, L on the mains terminals, which indicates to an operator that the input terminals can be freely selected or connected to L or N at will.
Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil das Anti-Glimm-Feature nur bei glimmempfindlichen Leuchten benötigt wird. Insofern kann beim erfindungsgemäßen Betriebsgerät im Normalfall, d.h. bei nicht-glimmempfindlichen Leuchten, die Leuchte ohne Beachtung der Zuordnung von L und N angeschlossen werden, was die Installation erheblich vereinfacht. Damit ist das erfindungsgemäße Betriebsgerät auch für tragbare (d.h. mobile) Leuchten geeignet oder für Leuchten ohne festen Anschluss (an N, L). Bei diesem Typ Leuchten ist das Betriebsgerät so ausgelegt, dass die Polungsrichtung des Netzsteckers (der vom Benutzer zufällig gedreht werden kann) für die Sicherheit und den Betrieb der Leuchte keine Rolle spielt, denn beide Polungsrichtungen sind ohne Einschränkung zulässig.This is particularly advantageous because the anti-glow feature is only required for lights that are sensitive to glow. In this respect, in the case of the operating device according to the invention, in the normal case, i.e. In the case of luminaires that are not sensitive to glow, the luminaire can be connected without considering the assignment of L and N, which considerably simplifies installation. The operating device according to the invention is therefore also suitable for portable (i.e. mobile) lights or for lights without a fixed connection (to N, L). With this type of luminaire, the control gear is designed in such a way that the polarity direction of the mains plug (which can be turned at random by the user) is irrelevant for the safety and operation of the luminaire, because both polarity directions are permitted without restriction.
Das erfindungsgemäße Betriebsgerät stellt daher ein Universalgerät dar, mit der Wahlmöglichkeit (
Vorzugsweise weist der Entstör-Kondensator eine Kapazität auf, so dass auch bei Anschluss des Entstör-Kondensators an den L-Netz-Leiter (z.B. durch zufälliges Drehen des Netzsteckers bei tragbaren Leuchten) die sicherheitsrelevanten Berühr-Ableitströme über den Entstör-Kondensator unterhalb der für SELV-Geräte erlaubten Grenze für den Ableitstrom bei möglicher Berührung des SELV-Ausgangs bleiben. Gleichzeitig muss der Entstör-Kondensator jedoch mindestens so groß sein, dass er die über die Koppelkapazität der Galvanischen Trennung übertragene Wechselspannung (von der Ausgangsklemme auf Erde bzw. PE bzw. N) auf kleine Werte reduziert durch den beschriebenen Spannungsteiler-Effekt.The interference suppression capacitor preferably has a capacity so that even when the interference suppression capacitor is connected to the L-network conductor (e.g. by accidentally turning the power plug on portable lights) the safety-relevant contact leakage currents via the interference suppression capacitor are below the for SELV devices allow limit for the leakage current if the SELV output is touched. At the same time, however, the interference suppression capacitor must be at least large enough to reduce the alternating voltage transmitted via the coupling capacitance of the galvanic separation (from the output terminal to earth or PE or N) to small values through the voltage divider effect described.
Vorzugsweise weist der Entstör-Kondensator eine Kapazität von 100 pF bis 10 nF, besonders bevorzugt von 300 pF bis 4,7 nF, auf.The interference suppression capacitor preferably has a capacitance of 100 pF to 10 nF, particularly preferably 300 pF to 4.7 nF.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Berühr-Ableitstrom über den Entstör-Kondensator am Ausgang des Betriebsgeräts im Bereich < 0,7mA peak, vorzugsweise < 2mA peak, besonders bevorzugt < 2mA effektiv bis 3,5mA effektiv, liegt.It is preferably provided that the contact leakage current via the interference suppression capacitor at the output of the operating device is in the range <0.7 mA peak, preferably <2 mA peak, particularly preferably <2 mA effective to 3.5 mA effective.
Zusammenfassend kann bei entsprechendem Anschluss mit dem erfindungsgemäßen Betriebsgerät der störende Glimm-Effekt unterbunden werden. Die Leuchtdioden sind dadurch auf echte 0% dimmbar. Im Normalfall, wenn die Glimm-Effekt-Funktion nicht benötigt wird, ist das Betriebsgerät jedoch grundsätzlich frei anschließbar. Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Betriebsgerät ohne PE-Klemme ausgeführt werden. Dies spart Kosten, ermöglicht ein kompakteres Gehäuse und erspart dem Anwender den ansonsten notwendigen PE-Anschluss. Damit ist das erfindungsgemäße Betriebsgerät uneingeschränkt für SKII-Leuchten verwendbar.In summary, the disruptive glow effect can be prevented with a corresponding connection with the operating device according to the invention. The LEDs can therefore be dimmed to a real 0%. Normally, however, when the glow effect function is not required, the operating device can in principle be freely connected. Furthermore, the operating device according to the invention can be designed without a PE terminal. This saves costs, enables a more compact housing and saves the user the otherwise necessary PE connection. The operating device according to the invention can thus be used without restriction for SKII lights.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the claims, the following description of preferred embodiments and on the basis of the drawings.
FigurenlisteFigure list
Es zeigen:
-
1 einen Schaltplan eines aus dem Stand der Technik bekannten elektronischen Vorschaltgeräts; -
2 einen Schaltplan eines LED-Treibers gemäß der Erfindung mit angeschlossenem LED-Modul; -
3 einen Schaltplan eines LED-Treibers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
1 a circuit diagram of an electronic ballast known from the prior art; -
2 a circuit diagram of an LED driver according to the invention with a connected LED module; -
3 a circuit diagram of an LED driver according to a preferred embodiment of the invention.
Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Das Betriebsgerät
Der Eingangsanschluss
Die Eingangsschaltung
Der Netzgleichrichter
Die Einrichtung zur galvanischen Trennung
Der Ausgangsanschluss
Der Y-Kondensator
Der Y-Kondensator
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen spezielle Ausführungsformen der Erfindung dar. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, vielmehr ist jedes einzelne Teilmerkmal des/jedes Ausführungsbeispiels auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit beliebigen Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispiels für den Gegenstand der Erfindung von Bedeutung. Die Erfindung umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die in den unabhängigen Ansprüchen jeweils definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Das bedeutet, dass grundsätzlich jedes Einzelmerkmal des unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann.The exemplary embodiments described above represent special embodiments of the invention. The invention is not limited to these embodiments; rather, each individual partial feature of the / each exemplary embodiment is also detached from all other partial features described in connection therewith on its own and also in combination with any other features Embodiment for the subject matter of the invention of importance. The invention also includes all embodiments that have the same effect within the meaning of the invention. Furthermore, the invention has not yet been restricted to the combination of features defined in the independent claims, but can also be defined by any other combination of specific features of all of the individual features disclosed. This means that in principle each individual feature of the independent claim can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- BetriebsgerätControl gear
- 22
- EingangsanschlussInput connector
- 2a2a
- Erste EingangsklemmeFirst input terminal
- 2b2 B
- Zweite EingangsklemmeSecond input terminal
- 33
- EingangsschaltungInput circuit
- 44th
- NetzgleichrichterPower rectifier
- 55
- Einrichtung zur galvanischen EntkopplungDevice for galvanic decoupling
- 5a5a
- PrimärschaltungPrimary circuit
- 5b5b
- SekundärschaltungSecondary circuit
- 66
- PrimärseitePrimary side
- 77th
- SekundärseiteSecondary side
- 88th
- AusgangsanschlussOutput connector
- 8a8a
- Erste Ausgangsklemme (LED-)First output terminal (LED-)
- 8b8b
- Zweite Ausgangsklemme (LED+)Second output terminal (LED +)
- 99
- Entstör-KondensatorSuppression capacitor
- 11a11a
- Erster AC-AnschlussFirst AC connection
- 11b11b
- Zweiter AC-AnschlussSecond AC connection
- 12a12a
- Negativer AusgangsanschlussNegative output connection
- 12b12b
- Positiver AusgangsanschlussPositive output connection
- 1313th
- Widerstandresistance
- 1414th
- InduktivitätInductance
- 1515th
- LED-ModulLED module
- 101101
- EVG nach Stand der TechnikState-of-the-art electronic ballast
- 102102
- EingangsanschlussInput connector
- 103103
- EingangsschaltungInput circuit
- 104104
- BrückengleichrichterschaltungBridge rectifier circuit
- 105105
- SELV-TrafoSELV transformer
- 105a105a
- PrimärschaltungPrimary circuit
- 105b105b
- SekundärschaltungSecondary circuit
- 106106
- PrimärseitePrimary side
- 107107
- SekundärseiteSecondary side
- 108108
- AusgangsanschlussOutput connector
- 109109
- Entstör-KondensatorSuppression capacitor
Claims (15)
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-
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