DE102019208960A1 - Verfahren zum Betrieb eines Dimmers - Google Patents

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Andrea Dluhosch
Jörg Bressler
Christian NEUBERT
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (48) zum Betrieb eines Dimmers (18), der einen Eingang (24) und einen Ausgang (16) aufweist. Ein an dem Eingang (24) anliegendes Eingangssignal (52) wird erfasst, und aus dem Eingangssignal (52) wird mittels einer nichtlinearen Kennlinie (42) ein Ausgangssignal (60) ermittelt. Das Ausgangssignal (60) wird an den Ausgang (16) angelegt. Die Erfindung betrifft ferner einen Dimmer (18) sowie eine Beleuchtungseinheit (2) mit einer LED-Einheit (4) und mit einem Dimmer (18).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Dimmers, der einen Eingang und einen Ausgang aufweist. Ferner betrifft die Erfindung einen Dimmer sowie eine Beleuchtungseinheit mit einem Dimmer.
  • Innenräume, unabhängig davon, ob sich diese in einem Gebäude oder einem Fahrzeug, wie einem Kraftfahrzeug oder einem Boot befinden, weisen eine Beleuchtung auf. Damit die Beleuchtung auf gewünschte Situation und Anforderungen anpassbar ist, ist die Beleuchtung meist mit einem Dimmer verbunden, sodass eine Helligkeit der Beleuchtung eingestellt werden kann. Falls die Beleuchtung als Leuchtmittel eine Glühbirne umfasst, wird mittels des Dimmers üblicherweise eine elektrische Spannung, die zu dem Leuchtmittel geführt wird, reduziert. Dies erfolgt beispielsweise mittels eines variablen Widerstands, der in Reihe mit dem Leuchtmittel geschaltet ist.
  • Falls das Leuchtmittel jedoch als Halogenlampe ausgestaltet ist, wird als Dimmer meist ein Phasenanschnitts- oder Phasenabschnittsdimmer herangezogen. Hierbei wird jeweils ein bestimmter Abschnitt am Beginn oder am Ende einer Phase einer an dem Leuchtmittel anliegenden Wechselspannung auf OV gesetzt, sodass eine durchschnittlich an dem Leuchtmittel anliegende elektrische Spannung reduziert ist. Auch bei der Verwendung eines Gleichstroms erfolgt mittels geeigneter Pulsweitenmodulation eine Verringerung einer durchschnittlich an dem Leuchtmittel anliegenden elektrischen Spannung. In diesem Fall ist das Ausgangssignal des Dimmers eine Vielzahl an Pulsen, die stets die gleiche elektrische Spannung aufweisen. Die Länge der Pulse wird entsprechend der gewünschten Helligkeit des Leuchtmittels gewählt. Mit anderen Worten wird die Pulslänge verändert. Glühbirnen sowie Halogenlampen weisen ein lineares Verhalten bezüglich der an diesen anliegenden elektrischen Spannungen auf. Somit wird bei einer Reduzierung der an dem jeweiligen Leuchtmittel anliegenden elektrischen Spannung um einen bestimmten Prozentsatz, beispielsweise mittels des etwaigen Widerstands oder anhand der Pulsdauer, die Helligkeit um den gleichen Prozentsatz verringert.
  • Falls jedoch als Leuchtmittel eine LED-Einheit mit einer LED (light-emitting Diode) herangezogen wird, verändert sich die Helligkeit nicht linear in Abhängigkeit einer Änderung der daran anliegenden elektrischen Spannung. Bei einer LED steigt die Helligkeit bereits bei vergleichsweise niedrigen anliegenden elektrischen Spannungen vergleichsweise stark an, und nachdem eine bestimmte Helligkeit erreicht wurde, steigt diese mit zunehmender elektrische Spannung nur noch vergleichsweise gering. Dieser Effekt ist verstärkt, falls die LED-Einheit eine Parallelkapazität oder eine integrierte Konstantstromquelle aufweist.
  • Daher wird bei LED-Einheiten üblicherweise ein abweichendes Verfahren zur Einstellung der Helligkeit herangezogen. Bei diesem Verfahren wird üblicherweise ein konstanter elektrischer Strom herangezogen, der mittels Pulsweitenmodulation eingestellt wird. Somit wird mittels des Dimmers ein pulsweitenmoduliertes Stromsignal bereitgestellt, das mehrere Pulsen mit konstantem Strom aufweist, wobei die Länge der Pulse in Abhängigkeit der gewünschten Helligkeit eingestellt ist. Hierbei besteht ein linearer Zusammenhang zwischen der Pulsweite des elektrischen Stroms und der Helligkeit der jeweils verwendeten LED. Die Höhe des elektrischen Stroms, also der Pulse, muss auf die jeweils verwendete LED angepasst werden, sodass für unterschiedliche LED-Einheiten jeweils unterschiedliche Dimmer herangezogen oder zumindest jeweils unterschiedliche Einstellung des Dimmers vorgenommen werden müssen. Daher können wenige Gleichteile herangezogen werden, was Herstellungskosten erhöht. Auch ist es mittels eines derartigen Dimmers nicht möglich, sonstige Lasten zu schalten. Mit anderen Worten ist es erforderlich, falls das Leuchtmittel durch eine andere Last ersetzt wird, ebenfalls den Dimmer auszutauschen, was Herstellungskosten erhöht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb eines Dimmers sowie einen besonders geeigneten Dimmer als auch eine besonders geeignete Beleuchtungseinheit anzugeben, wobei vorteilhafterweise ein Komfort und/oder eine Anpassung an unterschiedliche Anwendungen erhöht ist.
  • Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich des Dimmers durch die Merkmale des Anspruchs 8 und hinsichtlich der Beleuchtungseinheit durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Das Verfahren dient dem Betrieb eines Dimmers. Mittels des Dimmers ist es insbesondere möglich, eine zu einer Last geleitete elektrische Leistung einzustellen. Geeigneterweise sind hierbei unterschiedliche Einstellungen der elektrischen Leistung möglich, wobei die Anzahl der unterschiedlichen Einstellungen zweckmäßigerweise größer als 2, 3, 4 oder 5 ist. Die Last ist bevorzugt eine LED-Einheit. Insbesondere ist der Dimmer zum Betrieb der LED-Einheit geeignet, vorzugsweise vorgesehen und eingerichtet. Die LED-Einheit umfasst eine LED (light-emitting Diode). Bei Betrieb des Dimmers wird insbesondere eine Leuchtstärke, also eine Lichtstärke, mit der die LED leuchtet, eingestellt. Hierfür ist der Dimmer geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Mit anderen Worten wird mittels des Dimmers eine Bestromung der LED eingestellt. Alternativ oder in Kombination hierzu ist es möglich, mittels des Dimmers eine weitere Last einzustellen, vorzugsweise eine Bestromung hiervon. Insbesondere wird mittels des Dimmers eine Stromversorgung der jeweils angeschlossen Last, insbesondere der LED-Einheit, eingestellt, sodass mittels des Dimmers auch ein vollständiges Unterbrechen der Stromzufuhr ermöglicht ist. Mit anderen Worten dient der Dimmer zudem als Schalter.
  • Der Dimmer weist einen Eingang und einen Ausgang auf. Hierbei ist der Ausgang geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, elektrisch mit der Last kontaktiert zu werden. Über den Ausgang erfolgt somit eine Bestromung der Last im Montagezustand. Der Eingang ist im Montagezustand zweckmäßigerweise gegen ein Schalter oder eine sonstige Bedieneinheit geführt, sodass eine Benutzerbetätigung über den Eingang zu dem Dimmer geleitet wird. Insbesondere erfolgt die Erstellung der Benutzerbetätigung mittels der Bedieneinheit, beispielsweise eines Schalters oder eines Touchpads. Alternativ hierzu ist mit dem Eingang eine Steuervorrichtung verbunden. Beispielsweise ist ein Bussystem an dem Eingang angeschlossen. Für diese Anforderungen ist der Eingang jeweils geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet.
  • Der Dimmer ist beispielsweise ein Bestandteil eines Stromversorgungssystems, insbesondere eines zentralen oder dezentralen Stromversorgungssystems. Hierbei weist das Stromversorgungssystem, im Weiteren auch insbesondere lediglich als Stromversorgung bezeichnet, zweckmäßigerweise mehrere Ausgänge auf, wobei im Montagezustand jeweils eine Last mit einem der Ausgänge elektrisch verbunden ist. Mittels der Stromversorgung werden die einzelnen Ausgänge geschaltet, sodass mittels dieser die jeweilige Last geschaltet wird. Beispielsweise weist die Stromversorgung genauso viele Dimmer wie Ausgänge auf, sodass eine Einstellung der über den jeweiligen Ausgang abgegebenen elektrischen Leistung mittels des jeweils zugeordneten Dimmers eingestellt werden kann. Vorzugsweise sind die einzelnen Dimmer zueinander baugleich. Zum Beispiel umfasst die Stromversorgung einen Eingang, der den Eingang des Dimmers bildet. Alternativ hierzu ist der Eingang des Dimmers gegen eine Steuereinheit der Stromversorgung geführt, sodass mittels der Steuereinheit eine Einstellung des Dimmers erfolgt. Zum Beispiel weist hierbei die Stromversorgungseinheit mehrere Eingänge oder lediglich einen einzelnen Eingang auf, mittels dessen eine geeignete Benutzerbetätigung erfasst wird. Die Erfindung betrifft insbesondere ein derartiges Stromversorgungssystem sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Stromversorgung.
  • Das Verfahren sieht vor, dass in einem ersten Arbeitsschritt ein an dem Eingang anliegendes Eingangssignal erfasst wird. Das Eingangssystem liegt beispielsweise kontinuierlich oder lediglich zu bestimmten Zeiten, also insbesondere lediglich für eine bestimmte Zeitspanne, an dem Eingang an. Aus dem Eingangssignal wird mittels einer Kennlinie ein Ausgangssignal ermittelt. Somit wird das Eingangssignal in das Ausgangssignal übersetzt, wofür die Kennlinie herangezogen wird. Die Kennlinie ist nichtlinear ausgestaltet. Somit entspricht einer Änderung des Eingangssignals um einen bestimmten Wert oder Prozentsatz einer Änderung des Ausgangssignals um einen hiervon abweichenden Wert sowie einen hiervon abweichenden Prozentsatz. Das Ausgangssignal wird an den Ausgang angelegt, sodass eine Bestromung der Last mittels des Ausgangssignals erfolgt.
  • Aufgrund des Verfahrens ist es möglich, einen Helligkeitsverlauf bei der Bestromung der etwaigen LED-Einheit anzupassen und insbesondere zu linearisieren. Hierbei entspricht insbesondere die Veränderungen des Eingangssignals um einen bestimmten Prozentwert der Veränderung der Helligkeit der LED-Einheit um den gleichen Prozentsatz, wofür das Ausgangssignals um einen hiervon abweichenden Prozentsatz geändert wird. Somit ist eine intuitive Bedienung und Einstellung der LED-Einheit ermöglicht, was einen Komfort erhöht. Auch ist es auf diese Weise möglich, den Dimmer für unterschiedliche LED-Einheiten. Ferner ist es möglich, weitere Lasten mittels des Dimmers zu betreiben, sodass ein Anwendungsfeld des Dimmers erhöht ist.
  • Mittels Abänderung der Kennlinie ist es möglich, den Dimmer für unterschiedliche Anwendungsfälle heranzuziehen. Auch ist es möglich, den Dimmer für unterschiedliche LED-Einheiten zu verwenden, die jeweils unterschiedliche LEDsumfassen, die jeweils einen spezifischen Helligkeitsverlauf aufweisen. Mittels Anpassung des Kennfelds ist es möglich, bei diesen einen gewünschten Helligkeitsverlauf in Abhängigkeit des Eingangssignals zu wählen.
  • Zweckmäßigerweise erfolgte das Ermittelten des Ausgangssignals mittels einer Steuereinheit, mittels derer beispielsweise das vollständige Verfahren oder zumindest ein Teil des Verfahrens durchgeführt werden. Die Steuereinheit ist zweckmäßigerweise digital ausgestaltet und weist beispielsweise einen Mikroprozessor auf, der vorzugsweise programmierbar ausgestaltet ist. Alternativ oder in Kombination hierzu umfasst die Steuereinheit einen ASIC (anwenderspezifischen Schaltkreis). Geeigneterweise ist die Kennlinie in einem Speicher der Steuereinheit hinterlegt. Zweckmäßigerweise sind in dem Speicher mehrere derartige Kennlinien hinterlegt, die z.B. in Abhängigkeit der jeweils verwendeten LED-Einheit ausgewählt werden. Beispielsweise erfolgt die Auswahl automatisch oder mittels Programmierung. Vorzugsweise ist die Kennlinie ein Bestandteil eines Kennfelds. Somit ist es möglich, zusätzlich zu dem Eingangssignal weitere Faktoren zu berücksichtigen, in Abhängigkeit derer das Ausgangssignal erstellt wird. Einer der weiteren Faktoren ist beispielsweise die verwendete LED-Einheit und/oder aktuelle Umweltbedingungen. Ein weiterer Faktor ist zum Beispiel eine aktuell anliegende (elektrische) Versorgungsspannung.
  • Vorzugsweise ist das Ausgangssignal eine elektrische Spannung, die mittels des Dimmers somit eingestellt wird. Infolgedessen ist es möglich, eine Vielzahl an unterschiedlichen Lasten mittels des Dimmers zu betreiben. Sofern das Ausgangssignal bei zumindest einem der Werte des Eingangssignals einen Wert von 0 V annimmt, ist es möglich, mittels des Dimmers die Last zu schalten, also eine Stromversorgung vollständig zu beenden, was den Anwendungsbereich weiter erhöht.
  • Beispielsweise weist das Eingangssignal lediglich eine diskrete Anzahl an unterschiedlichen Werten auf. Besonders bevorzugt wird für das Eingangssignal ein Wertebereich zwischen 0 % und 100 % herangezogen. Somit kann das Eingangssignal folglich einen Wert von 0 % und einen Wert von 100 % annehmen sowie zweckmäßigerweise weitere Zwischenwerte. Bei einem Wert des Eingangssignals von 0 % erfolgt insbesondere keine Bestromung der etwaigen angeschlossen Last, sodass das Ausgangssignal zweckmäßigerweise ebenfalls 0 (Null) beträgt. Bei einem Wert von 100 % für das Eingangssignal ist das Ausgangssignal insbesondere das maximal Mögliche, sodass ein Energiefluss zu der etwaigen Last maximiert ist. Somit wird auch bei dem Ausgangssignal der vollständige Wertebereich abgedeckt. Alternativ hierzu ist auch bei einem Eingangssignal von 0 % das Ausgangssignal unterschiedlich von 0 (Null), und/oder bei einem Eingangssignal von 100 % entspricht das Ausgangssignal nicht dem vollständig möglichen. Somit ist eine Überbelastung der etwaigen an dem Ausgang angeschlossen Last vermieden.
  • Beispielsweise wird ein analoges Eingangssignal herangezogen. Geeigneterweise ist hierbei ein A/D-Wandler vorhanden, mittels dessen das analoge Eingangssignal in ein digitales Wort umgesetzt wird. Insbesondere erfolgt hierbei das Erfassen Mittels des A/D-Wandler oder mittels einer diesem nachgeschalteten Schnittstelle, die zweckmäßigerweise mittels der etwaigen Steuereinheit gebildet ist. Vorzugsweise wird eine elektrische Spannung als Eingangssignal verwendet. Beispielsweise entspricht eine elektrische Spannung von 0 V dem Eingangssignal von 0 %. Falls das Eingangssignal einen bestimmten Nennwert erreicht, insbesondere eine bestimmten elektrische Nenn-Spannung, ist insbesondere das Eingangssignal gleich 100 %. Somit ist es möglich, dass Eingangssignal mittels eines analogen Bauteils zu erstellen, insbesondere eines variablen Widerstands, was eine Komplexität verringert.
  • In einer weiteren Alternative weist das Eingangssignal beispielsweise lediglich bestimmte diskrete Werte auf, die zweckmäßigerweise mittels eines schaltbaren Widerstands realisiert sind. Hierbei ist zweckmäßigerweise eine Anzahl an Schaltstufen vorhanden, wobei jeder Schaltstufe ein bestimmter elektrischer Widerstand zugeordnet ist, mittels dessen geeigneterweise die elektrische Spannung eingestellt wird, die an dem Eingang anliegt. In einer Alternative hierzu wird als Eingangssignal ein digitales Eingangssignal herangezogen. Das Eingangssignal setzt sich insbesondere aus einer Anzahl an Pulsen zusammen, die zum Beispiel manuell erstellt werden. Bei jedem Puls wird der Wert des Eingangssignals um einen bestimmten Wert erhöht, beispielsweise 5 % oder 10 %. Somit ist mittels 10-maliger Erstellen des Pulses der Wert von 100 % für das Eingangssignal realisiert.
  • Beispielsweise ist das Ausgangssignal ein analoges Signal, das eine im Wesentlichen konstante elektrische Spannung aufweist. Besonders bevorzugt jedoch ist das Ausgangssignal eine pulsweitenmodulierte elektrische Spannung. Somit weist das Ausgangssignal mehrere Pulse auf, die jeweils eine konstante Höhe, also eine konstante elektrische Spannung aufweisen. Die Länge der Pulse, also das Puls-Pausenverhältnis, ist insbesondere in Abhängigkeit des Eingangssignals sowie anhand der nichtlinearen Kennlinie bestimmt. Somit sind Verluste aufgrund der Anpassung der an dem Ausgang als Ausgangssignal anliegenden elektrischen Spannung reduziert. In einer weiteren Alternative wird für das Ausgangssignal eine pulsdichtemodulierte elektrische Spannung herangezogen. Mit anderen Worten wird anstatt der Pulsweitenmodulation (PWM) eine Pulsdichtemodulation (PDM) herangezogen.
  • Geeigneterweise erfolgt die Erstellung des Ausgangssignals mittels eines Schaltelements, insbesondere eines Halbleiterschalters. Vorzugsweise ist die Frequenz zur Bestätigung des Schalters, insbesondere sofern die Pulsweitenmodulation oder die Pulsdichtemodulation herangezogen wird, größer als 50 Hz, größer als 1 kHz, größer als 10 kHz oder größer als 100 kHz. Somit sind die einzelnen Schaltvorgänge von einem Menschen nicht wahrnehmbar, was einen Komfort erhöht. Geeigneterweise ist die Länge sich aneinander anschließender Pulse der pulsweitenmodulierte elektrische Spannung sowie die Länge der dazwischenliegenden Pausen konstant, sofern keine Änderung des Eingangssignals erfolgt. Somit weist das pulsweitenmodulierte elektrische Spannung einen Tastgrad auf, der insbesondere das Verhältnis der Länge eines der Pulse zu der Summe aus der Länge des Pulses und des sich daran anschließenden Abstands zu dem nächsten Puls entspricht. Der Tastgrad ist zweckmäßigerweise zwischen 0 % und 100 %. Bei einem Tastgrad von 0 % ist somit die an dem Ausgang anliegende elektrische Spannung konstant 0 V, sodass keine Bestromung der Last erfolgt. Infolgedessen ist ein Stromfluss zu der Last unterbrochen, sodass der Dimmer als Schalter dient. Bei dem Tastgrad von 100 % liegt an dem Ausgang ebenfalls eine konstante elektrische Spannung an, die sich jedoch von 0 V unterscheidet. Auch bei der Pulsdichtemodulation wird zweckmäßigerweise ein Tastgrad zwischen 0 % und 100 % verwendet, wobei bei 0% die an dem Ausgang anliegende elektrische Spannung vorzugsweise konstant 0 V ist, und wobei bei 100 % die maximal mögliche elektrische Spannung an dem Ausgang anliegt. Somit wird die etwaige Last mittels einer im Wesentlichen konstanten elektrischen Spannung bestromt, und ein Energiefluss zu der Last ist maximiert.
  • Beispielsweise ist die Kennlinie bei Fertigung des Dimmers in diesem hinterlegt und insbesondere nicht abänderbar. Besonders bevorzugt jedoch ist es möglich, die Kennlinie nach Fertigung des Dimmers abzuändern, beispielsweise nutzerseitig. Somit ist eine Anpassung des Dimmers an unterschiedliche Anforderungen nach dessen Fertigung und/oder nach dessen Montage ermöglicht, was eine Flexibilität und einen Anwendungsbereich erhöht. Mit anderen Worten ist es möglich, die Kennlinie anhand einer Nutzereingabe abzuändern. Zusammenfassend sieht das Verfahren insbesondere vor, dass die Nutzereingabe erfasst wird, und anhand der Nutzereingabe die Kennlinie abgeändert wird. Vorzugsweise wird die Nutzereingabe über den Eingang in den Dimmer eingegeben. Falls der Eingang ein digitaler Eingang ist, ist es somit möglich, ein entsprechendes Wort in den Eingang einzuspeisen, anhand dessen zweckmäßigerweise die digital ausgestaltet Steuereinheit programmiert oder zumindest das digital hinterlegte Kennfeld abgeändert wird. Alternativ hierzu weist der Dimmer geeigneterweise eine weitere Schnittstelle auf, über die die Nutzereingabe erfasst wird. Die Schnittstelle ist somit eine Benutzerschnittstelle und beispielsweise direkt an den Dimmer angeschlossen oder anschließbar. Zum Beispiel ist die Benutzerschnittstelle ein Bestandteil des Dimmers. Alternativ hierzu ist an der Schnittstelle eine Leitung angeschlossen, beispielsweise eine Leitung eines Bussystems. Somit ist auch einen Ferneinstellung des Dimmers möglich.
  • Beispielsweise wird die Kennlinie mittels der Nutzereingabe selbst abgeändert. Zweckmäßigerweise umfasst die Nutzereingabe die Kennlinie, die in dem etwaigen Speicher der Steuereinheit abgelegt wird. Zumindest jedoch wird die bereits hinterlegte Kennlinie anhand der Nutzereingabe abgeändert, vorzugsweise überschrieben. Beispielsweise ist die Kennlinie auf einem Speichermedium hinterlegt und wird von diesem aufgrund Nutzereingabe eingelesen. Alternativ hierzu erfolgt eine Eingabe der Kennlinie mittels Auswahl aus einer Anzahl an in dem Speicher hinterlegten Kennlinien. Somit ist es möglich, nach Montage des Dimmers und/oder Montage der etwaigen LED-Einheit, aus einer Vielzahl an Kennlinie die jeweils zu der LED-Einheit korrespondierende zu wählen.
  • Alternativ hierzu erfolgt die Einstellung der LED-Kennlinie mittels der Nutzereingabe direkt. Hierfür werden beispielsweise bestimmte Kniepunkte oder sonst Punkte der Kennlinie eingegeben, vorzugsweise mittels eines geeigneten Computerprogrammprodukts. Besonders bevorzugt wird hierbei die Kennlinie optisch ausgegeben, vorzugsweise auf der Benutzerschnittstelle, die insbesondere als Touchscreen oder separater Computer oder Smartphone ausgestaltet ist. Mittels dessen erfolgt eine Ausgabe einer Repräsentation der Kennlinie, wobei diese mittels Betätigung des Touchscreens vorzugsweise entsprechend angepasst werden kann. Somit ist eine Abänderung der Kennlinie für einen Nutzer vereinfacht und ein Komfort erhöht. Hierbei wird insbesondere zunächst die bereits verwendete Kennlinie mittels der Benutzerschnittstelle angezeigt, insbesondere des Touchscreens. Diese Kennlinie kann mittels Berühren des Touchscreens oder einer sonstige Betätigung der Benutzerschnittstellestelle abgeändert werden, wobei die Änderungen zweckmäßigerweise im Wesentlichen unverzüglich angezeigt werden. Somit ist ein intuitives Bedienen und somit intuitives Abändern der Kennlinie ermöglicht.
  • Alternativ oder in Kombination hierzu wird nach Erfassen der Nutzereingabe das Ausgangssignal verändert. Mittels eines Sensors wird die Reaktion einer an dem Dimmer angeschlossenen Last erfasst. Hierbei ist die Last zweckmäßigerweise mit dem Ausgang des Dimmers elektrisch verbunden, sodass bei der Veränderung des Ausgangsignals auch die Bestromung der Last verändert wird. Der Sensor ist beispielsweise ein Bestandteil des Dimmers oder an diesem angeschlossen, beispielsweise über eine geeignete Schnittstelle. Sofern die Last eine LED-Einheit ist, ist der Sensor zweckmäßigerweise ein Fotosensor oder umfasst diesen. Anhand der Reaktion der Last wird insbesondere die Kennlinie bestimmt. Insbesondere wird das Ausgangssignal zwischen einem Minimalwert oder Maximalwert verändert, insbesondere zwischen dem Tastgrad von 0 % und dem Tastgrad von 100 %. Beispielsweise erfolgt ein kontinuierliches Anheben des Tastgrads von 0 % bis zu 100 %, sodass der vollständige Wertebereich des Ausgangssignals abgefahren wird.
  • Mittels des Sensors wird die Reaktion der Last auf das jeweilige Ausgangssignal erfasst und hieraus die Kennlinie bestimmt. Mit anderen Worten wird insbesondere die prozentuale Änderung der Reaktion der Last zu jeder prozentualen Änderung des Ausgangssignals bestimmt. Sofern die Last eine LED-Einheit ist, wird mittels des Sensors zweckmäßigerweise eine Helligkeit erfasst. Hieraus ist es somit möglich, zu bestimmen, bei einer vielfachen Änderung des Ausgangssignals sich die Helligkeit um einen bestimmten Prozentsatz verändert.
  • Beispielsweise wird das Ausgangssignal und somit die Nutzereingabe erfasst, wenn die Last ausgetauscht wird. Insbesondere stellt dies die Nutzereingabe dar. Alternativ hierzu erfolgt die Eingabe der Nutzereingabe mittels einer geeigneten Benutzerschnittstelle. In einer Alternative ist die Nutzereingabe insbesondere die erste Inbetriebnahme des Dimmers. Somit ist ein Komfort erhöht.
  • Der Dimmer dient insbesondere der Einstellung einer Bestromung einer Last, die beispielsweise eine LED-Einheit ist. Hierfür ist der Dimmer geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Der Dimmer weist einen Eingang sowie einen Ausgang auf. Die Last ist im Montagezustand zweckmäßigerweise elektrisch gegen den Ausgang geführt und an diesem somit angeschlossen, vorzugsweise mittels einer Leitung. Der Dimmer weist ferner ein Schaltelement auf, das gegen den Ausgang geführt ist. Das Schaltelement ist beispielsweise ein Relais oder besonders bevorzugt ein Halbleiterschalter, wie ein Feldeffekttransistor. Besonders bevorzugt ist das Schaltelement ein MOSFET oder ein IGBT. Das Schaltelement ist mittels einer Ansteuerschaltung betätigt, die somit eine Treiberschaltung für das Schaltelement darstellt.
  • Ferner ist der Dimmer gemäß einem Verfahren betrieben, bei dem ein an dem Eingang anliegendes Eingangssignal erfasst wird, und aus dem Eingangssignal mittels einer nichtlinearen Kennlinie ein Ausgangssignal ermittelt wird. Das Ausgangssignal wird an den Ausgang angelegt. Zum Anlegen des Ausgangssignals an den Ausgang wird insbesondere das Schaltelement mittels der Ansteuerschaltung geeignet betätigt. Vorzugsweise umfasst der Dimmer eine Steuereinheit mittels derer das Verfahren zumindest teilweise durchgeführt wird, und/oder mittels derer eine Betätigung der Ansteuerschaltung erfolgt. Die Steuereinheit ist zweckmäßigerweise digital ausgestaltet und weist beispielsweise einen Mikroprozessor und/oder einen anwendungspezifischen Schaltkreis (ASIC) auf.
  • Zum Beispiel ist der Dimmer ein Bestandteil einer Stromversorgung, beispielsweise einer zentralen oder dezentralen Stromversorgung. Zum Beispiel ist der Dimmer ein Bestandteil eines Gebäudes oder besonders bevorzugt ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. Zum Beispiel ist das Kraftfahrzeug ein landgebundenes Kraftfahrzeug, wie ein Personenkraftwagen (PKW), ein Wohnmobil, ein Bus oder ein Lastkraftwagen (LKW). Alternativ hierzu ist das Kraftfahrzeug z.B. ein Boot. Mittels des Dimmers erfolgt bei Betrieb insbesondere eine Einstellung einer Helligkeit eine LED-Einheit und somit zweckmäßigerweise eine Einstellung einer Beleuchtung eines Innenraums.
  • Beispielsweise ist das Schaltelement zudem gegen den Eingang des Dimmers geführt. Somit wird über den Dimmer von dem Eingang zu dem Ausgang ein bestimmter elektrischer Strom bei Betrieb geführt, wobei eine Beeinflussung mittels des Schaltelements erfolgt. Besonders bevorzugt jedoch weist der Dimmer einen weiteren Ausgang auf, der geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, ist, gegen eine Gleichstromquelle geführt zu werden. Insbesondere ist die Gleichstromquelle ein Bestandteil der etwaigen Stromversorgung. Das Schaltelement ist zwischen den Ausgang und den weiteren Ausgang geschaltet. Somit wird mittels des Schaltelements ein Stromfluss von dem weiteren Ausgang zu dem Ausgang eingestellt, und der Eingang ist von diesem separat und somit unabhängig. Insbesondere liegt eine galvanische Trennung zwischen dem Eingang und den beiden Ausgängen vor, was eine Sicherheit erhöht.
  • Beispielsweise ist mittels der Gleichstromquelle eine elektrische Gleichspannung bereitgestellt, die 9 V, 12 V, 24 V oder 48 V bereitgestellt. Somit ist eine Niedervoltnetz gegeben, sodass bei einer etwaigen LED-Einheit kein zusätzlicher Transformator erforderlich ist. Bei dem Niedervoltnetz ist somit möglich, den Dimmer in einem Kraftfahrzeug ein zu setzen, wobei zum Anschluss an eine etwaige Batterie oder einen sonstigen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs kein weiterer Transformator erforderlich ist. In einer Alternative ist die Gleichstromquelle durch eine Wechselstromquelle ersetzt, mittels derer beispielsweise eine elektrische Wechselspannung von 110 V oder 220 V bereitgestellt wird. Somit ist es möglich, den Dimmer bei einer Hausinstallation heranzuziehen und somit in einem Gebäude.
  • Die Beleuchtungseinheit weist eine LED-Einheit auf, die eine LED umfasst. Die LED-Einheit weist beispielsweise einen Pufferkondensator oder weitere elektrische und/oder elektronische Bauteile auf, beispielsweise einen Transformator. Zudem umfasst die Beleuchtungseinheit einen Dimmer, der einen Eingang und einen Ausgang aufweist. Gegen den Ausgang ist ein Schaltelement geführt, das mittels einer Ansteuerschaltung betätigt ist. Der Dimmer ist gemäß einem Verfahren betrieben, bei dem ein an dem Eingang anliegendes Eingangssignal erfasst und aus dem Eingangssignal mittels einer nichtlinearen Kennlinie in Ausgangssignal ermittelt wird. Das Ausgangssignal wird an den Ausgang angelegt. Hierbei ist der Ausgang des Dimmers elektrisch mit einem Eingang der LED-Einheit verbunden, sodass eine Bestromung der LED-Einheit mittels des Dimmers erfolgt. Folglich liegt an der LED-Einheit das Ausgangssignal an, und mittels des Dimmers wird eine Helligkeit der LED-Einheit eingestellt. Aufgrund der nichtlinearen Kennlinie ist es hierbei möglich, den Helligkeitsverlauf der LED-Einheit zu beeinflussen. Vorzugsweise umfasst die Beleuchtungseinheit zudem einen Schalter, der gegen den Eingang des Dimmers geführt ist. Der Schalter ist beispielsweise ein Drehschalter oder ein Tippschalter, mittels dessen das Eingangssignal jeweils erstellt wird.
  • Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf den Dimmer und/oder die Beleuchtungseinheit sowie untereinander zu übertragen und umgekehrt
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    • 1 eine Prinzipskizze einer Beleuchtungseinheit mit einem Dimmer,
    • 2 ein Verfahren zum Betrieb des Dimmers, und
    • 3 gemäß 2 eine weitere Ausführungsform der Beleuchtungseinheit.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist schematisch vereinfacht eine Beleuchtungseinheit 2 dargestellt, die eine LED-Einheit 4 aufweist. Die Beleuchtungseinheit 2 ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, nämlich eines Boots, und die LED Einheit 4 umfasst eine LED (light-emitting Diode) 6 sowie weitere nicht näher dargestellte elektrische/elektronische Bauteile. Mittels einer Leitung 8 sind zwei Eingänge 10 der LED-Einheit 4 mit einer Stromversorgung 12, auch Stromversorgungssystem genannt, elektrisch kontaktiert. Hierbei ist einer der Eingänge 10 mittels der Leitung 8 sowie weiteren Bestandteilen der Stromversorgung 12 gegen Masse 14 geführt, die somit ein elektrisches Referenzpotential darstellt. Der weitere Eingang 10 der LED-Einheit 4 ist gegen einen Ausgang 16 eines Dimmers 18 geführt, der ebenfalls ein Bestandteil der Stromversorgung 12 ist. Die LED-Einheit 4 bildet somit eine Last, die an dem Dimmer 18 angeschlossen ist. Der Dimmer 18 weist einen weiteren Ausgang 20 auf, der gegen eine Gleichstromquelle 22 geführt ist, mittels derer eine Gleichspannung von 24 V gegenüber Masse 14 bereitgestellt ist. In einer nicht näher dargestellten Variante ist der weitere Ausgang 20 gegen ein Bordnetz des Bootes oder eine sonstige externe Stromquelle geführt.
  • Der Dimmer 18 weist ferner einen Eingang 24 auf, der gegen einen A/D-Wandler 26 der Stromversorgung 12 geführt ist. Mit dem A/D-Wandler 26 ist ein Schalter 28 mittels einer weiteren Leitung 30 kontaktiert, der separat von der Stromversorgung 12 angeordnet ist. Der Schalter 28 ist ein Drehschalter, mittels dessen ein elektrischer Widerstand eingestellt werden kann, sodass eine an dem A/D-Wandler anliegende elektrische Spannung variiert werden kann. Dieser analoge Wert der elektrischen Spannung wird mittels des A/D-Wandler2 26 in ein digitales Wort umgesetzt, das einen Wertebereich zwischen 0 % und 100 % aufweist. Hierbei ist der A/D-Wandler 26 auf den Schalter 28 kalibriert, sodass bei den beiden Anschlägen des Schalters 28 entweder 0 % oder 100 % als Wert zu dem Eingang 24 des Dimmers 18 geleitet wird. Bei Zwischenstellungen des Schalters 28 wird ein entsprechender zwischen Wert gewählt. Hierbei liegt ein linearer Zusammenhang zwischen der anliegenden elektrischen Spannung und dem Wertebereich vor, sodass bei einer Drehung des Schalters 28 um einen bestimmten Prozentwert auch der mittels des A/D-Wandler 26 ausgegebene digitale Wert um den gleichen Prozentsatz geändert wird.
  • Ferner weist die Beleuchtungseinheit 2 eine Benutzerschnittstelle 32 in Form eines Touchpads auf, die extern zur Stromversorgung 12 angeordnet und signaltechnisch mit dem Dimmer 18 verbunden ist. Ferner weist die Beleuchtungseinheit 2 einen Sensor 34 auf, der als Fotosensor ausgestaltet ist. Mittels des Sensors 34 ist es möglich, eine aktuelle Helligkeit in der Umgebung des Sensors 34 zu erfassen. Der Sensor 34 ist im Bereich der LED-Einheit 4 angeordnet und beispielsweise ein Bestandteil hiervon. Zumindest jedoch wird der Sensor 34 mittels der LED 6 im Montagezustand beschienen. Der Sensor 34 ist ebenfalls signaltechnisch mit dem Dimmer 18 verbunden.
  • Der Dimmer 18 umfasst einen Mikroprozessor 36 mit einer Steuereinheit 38, die mit entsprechenden Softwareroutinen bereitgestellt ist. Der Mikroprozessor 36 ist signaltechnisch mit dem Eingang 24 und daher mit dem Schalter 28 verbunden. Ebenfalls ist der Mikroprozessor 36, und zwar die Steuereinheit 38, mit der Benutzerschnittstelle 32 sowie dem Sensor 34 verbunden, sodass die damit erstellten Signale mittels der Steuereinheit 38 verarbeitet werden können. Der Mikroprozessor 36 oder zumindest die Stromversorgung 12 weist dabei weitere A/D-Wandler auf, sodass die mittels der Benutzerschnittstelle 32 und/oder des Senders 34 bereitgestellten Signale in die digitale Domäne umgesetzt werden. Alternativ hierzu werden bereits mittels der Benutzerschnittstelle 32 und/oder dem Sensor 34 digitale Signale bereitgestellt. Ferner weist der Mikroprozessor 36 einen Speicher 40 auf, in dem eine nichtlineare Kennlinie 42 hinterlegt ist.
  • Mittels der Steuereinheit 38 ist eine Ansteuerschaltung 44 betrieben, die in einer nicht näher dargestellten Ausführungsform ebenfalls ein Bestandteil des Mikroprozessors 36 ist. Die Ansteuerschaltung 44 dient dem Ansteuern eines Schaltelements 46, das als Halbleiterschalter ausgestaltet ist, nämlich als MOSFET. Somit dient die Ansteuerschaltung 44 als Treiberschaltung für das Schaltelement 46. Das Schaltelement 46 ist zwischen den Ausgang 16 sowie den weiteren Ausgang 20 geschaltet. Somit ist es möglich mittels des Schaltelements 46 einen Stromfluss zwischen den beiden Ausgängen 16, 20 einzustellen.
  • Der Dimmer 18 ist gemäß einem Verfahren 48 betrieben, das in 2 dargestellt ist. In einem ersten Arbeitsschritt 50 wird ein an dem Eingang 24 anliegendes Eingangssignal 52 erfasst. Das Eingangssignal 52 wird hierbei mittels des A/D-Wandler 26 bereitgestellt und weist somit ein Wertebereich zwischen 0 % und 100 % auf. Zudem ist das Eingangssignal 42 ein digitales Wort. Das Erfassen erfolgt somit mittels der Steuereinheit 38, mittels derer der Eingang 24 abgefragt wird.
  • In einem sich anschließenden zweiten Arbeitsschritt 54 wird mittels der Steuereinheit 38 anhand des Eingangssignals 52 ein Hilfswert 56 ermittelt. Zur Ermittlung des Hilfswerts 56 wird die nichtlineare Kennlinie 42 herangezogen. Der Hilfswert 56 weist hierbei ebenfalls einen Wertebereich zwischen 0 % und 100 % auf, und sofern das Eingangssignal 52 gleich 0 % ist, ist der Hilfswert 56 gleich 0 %, und falls das Eingangssignal 52 gleich 100 % ist, ist auch der Hilfswert 56 gleich 100 %. Falls jedoch beispielsweise das Eingangssignal 52 gleich 50 % ist, ist der Hilfswert 56 gleich 40 %, wobei ein Eingangssignal 52 von 70 % einem Hilfswert 56 von 75 % entspricht.
  • Der Hilfswert 56 wird in einem sich anschließenden dritten Arbeitsschritt 58 an die Ansteuerschaltung 44 geleitet. Mittels der Ansteuerschaltung 44 wird das Schaltelement 46 betätigt, sodass mittels dessen ein Ausgangssignal 60 in Form einer pulsweitenmodulierte oder pulsdichtemodulierten elektrische Spannung an dem Ausgang 16 angelegt wird. Das Ausgangssignal 60, also die pulsweitenmodulierte elektrische Spannung weist einen Tastgrad auf, der zwischen 0 % und 100 % ist. Der Tastgrad entspricht dem Hilfswert 56, sodass mittels der Ansteuerschaltung 44 eine lineare Umsetzung des Hilfswerts 56 in den Tastgrad des Ausgangssignals 60 erfolgt. Folglich ist, falls der Hilfswert 56 gleich 0 % ist, der Tastgrad des Ausgangssignals 60 ebenfalls 0 %, und falls der Hilfswert 56 gleich 100 % ist, ist der Tastgrad des Ausgangssignals 60 gleich 100 %. Zudem ist auch beispielsweise der Tastgrad des Ausgangssignals 60 gleich 64 %, falls der Hilfswert 56 gleich 64 % ist. Dies gilt für sämtliche Zwischenwert des Hilfswerts 56 und somit auch des Testgrads. Zusammenfassend wird somit das an dem Eingang 24 anliegende Eingangssignal 52 erfasst, und aus dem Eingangssignal 52 wird mittels der nichtlinearen Kennlinie 42 unter Zuhilfenahme des Hilfswerts 56 und entsprechender Ansteuerung der Ansteuerschaltung 44 das Ausgangssignal 60 ermittelt, das an den Ausgang 16 angelegt wird. Sofern sich das Eingangssignal 52 verändert, verändert sich auch der Hilfswert 56, wobei hier jedoch kein linearer Zusammenhang besteht. Aufgrund des veränderten Hilfswerts 56 ändert sich das Ausgangssignal 60, und zwar in linearer Weise.
  • Bei Bedarf wird ein vierter Arbeitsschritt 62 durchgeführt, in dem eine Nutzereingabe 64 erfasst wird. Die Nutzereingabe 64 wurde mittels der Benutzerschnittstelle 64 von einem Nutzer durchgeführt. Je nach Nutzereingabe 64 wird entweder ein fünfter Arbeitsschritt 66 oder ein sechster Arbeitsschritt 68 durchgeführt.
  • Falls die Nutzereingabe 64 zu dem fünften Arbeitsschritt 66 führt, und insbesondere eine entsprechende Auswahl hierfür getätigt wurde, wird mittels der Steuereinheit 38 der Hilfswert 56 und daher auch das Ausgangssignal 60 verändert. Hierbei wird der Hilfswert 56 und somit auch das Ausgangssignal 60, insbesondere dessen Tastgrad, zwischen 0 % und 100 % kontinuierlich aufsteigend oder absteigend variiert. Folglich wird die Helligkeit der LED 6 zwischen zwei Extremwerten variiert, und mittels des Sensors 34 wird die resultierende Helligkeit der LED, also deren Reaktion darauf, erfasst. Mittels der Steuereinheit 38 erfolgt eine Zuordnung des Helligkeitswerts zu dem jeweiligen Hilfswert 56. Hieraus wird die nichtlinearen Kennlinie 42 bestimmt, wobei der Helligkeitswert zu dem Eingangssignal 52 korrespondiert. Dabei wird ein linearer Zusammenhang zwischen dem Eingangssignal 52 und der Helligkeit herangezogen. Somit ist in der Kennlinie 42 hinterlegt, welcher Wert des Eingangssignals 52, also welche Helligkeit, zu dem jeweiligen Hilfswert 56 korrespondiert. Die auf diese Weise ermittelte Kennlinie 42 wird in dem Speicher 40 hinterlegt, sodass diese bei erneuter Durchführung des Verfahrens 48 zur Verfügung steht.
  • Zusammenfassend wird bestimmt, welcher Hilfswerte 56 zum Beispiel der Hälfte der Helligkeit der LED 6 entspricht. Ebenso werden sämtliche Zwischenwerte bestimmt. Hieraus wird die Kettenlinie 42 abgeleitet, sodass bei Betätigung des Schalters 28 ein linearer Zusammenhang zwischen dem Eingangssignal 42 und der Helligkeit der LED-Einheit 4, also der LED, realisiert wird. So entspricht zum Beispiel eine Stellung des Schalters 28 in einer Viertel-Stellung, also ein Eingangssignal 52 von 25 %, auch tatsächlich einer Helligkeit der LED 6 von 25 %. Mit andern Worten wird in den dem vierten und fünften Arbeitsschritt 42, 66 die Nutzereingabe 64 erfasst, und anhand der Nutzereingabe 64 wird die Kennlinie 42 abgeändert. Hierbei wird in Abhängigkeit der Nutzereingabe 64 das Ausgangssignal 60 verändert, und mittels des Sensors 34 wird die Reaktion der an dem Dimmer 18 angeschlossenen Last, also der LED-Einheit 4, erfasst und hieraus die Kennlinie 42 bestimmt.
  • Falls hingegen der sechste Arbeitsschritt 68 durchgeführt wird, wird die aktuelle Kennlinie 42 optisch mittels der Benutzerschnittstelle 32 ausgegeben, sodass diese für einen Nutzer sichtbar ist. Mittels Berühren der Repräsentation der Kennlinie 42 auf dem Touchpad 32 ist es möglich, diese zu verändern, sodass die Kennlinie 42 selbst mittels der Nutzereingabe 64 abgeändert wird. Die auf diese Weise abgeänderte Kennlinie 42 wird ebenfalls in dem Speicher 40 hinterlegt, sodass diese bei einer erneuten Durchführung des Verfahrens 48 zur Verfügung steht.
  • In 3 ist eine Abwandlung der Beleuchtungseinheit dargestellt, die im Wesentlichen baugleich zu der in 1 gezeigten Variante ist. Jedoch ist der Schalter 28 verändert und als digitaler Taster realisiert. Somit werden mittels des Schalters 28 lediglich Pulse bereitgestellt. Daher ist auch der A/D-Wandler 26 weggelassen und gegen einen Rampengenerator 70 ersetzt. Mittels des Rampengenerators 70 wird die Anzahl der innerhalb eines bestimmten Zeitfensters erfassten und mittels des Schalters 28 generierten Pulsen erfasst und hieraus ein bestimmtes digitales Wort erstellt, dessen Wertebereich ebenfalls zwischen 0 % und 100 % ist. Hierbei entspricht beispielsweise eine Anzahl von vier Pulsen einem Eingangssignal 52 von 40 %, und eine Anzahl von sieben Pulsen entspricht einem Eingangssignal 52 von 70 %. Mit anderen Worten entspricht jeder Puls einer Erhöhung des Eingangssignals 52 um 10 %.
  • Falls dahingegen der Puls eine bestimmte Zeitdauer überschreitet, beispielsweise 3 Sekunden, wird ein Eingangssignal 42 von 0 % generiert. Sofern nachfolgend erneut ein Puls mit einer vergleichsweise großen Länge, also über 3 Sekunden, erfasst wird, wird als Eingangssignal 52 das letzte vorhergehende Eingangssignal herangezogen, das verschieden von 0 % war, also beispielsweise 70 %. Falls dahingegen der Puls vergleichsweise kurz andauert, wird als Eingangssignal 52 10 % herangezogen. Bei jedem erneuten Puls wird das Eingangssignal 52 um jeweils 10 % erhöht. Mit Ausnahme der Abwandlung des Schalters 28 sowie des Austauschs des A/D-Wandlers 26 durch den Rampengenerator 70 ist die Beleuchtungseinheit 2 nicht abgeändert, sodass diese insbesondere entsprechend des in 2 gezeigten Verfahren 48 betrieben ist.
  • Zusammenfassend weist die Stromversorgung 12 den Dimmer 18 auf, der den Mikroprozessor 36 umfasst, mittels dessen somit das computerimplementierte Verfahren 48 durchgeführt wird. Mittels des Schalters 28 und mittels des A/D-Wandlers 26 bzw. des Rampengenerators 70 wird das Eingangssignal 52 bereitgestellt, das zwischen 0 % und 100 % liegt, und dessen Erstellung linear in Abhängigkeit der Betätigung des Schalters 28 durch den Nutzer erfolgt. Die Erstellung des Eingangssignals 52 erfolgt entweder anhand eines analogen Signals ( 1) oder mittels des als Tasters ausgeschalteten Schalters 28 sowie des Rampengenerators 70, mittels dessen eine zeitgesteuerte Rampenfunktion durchgeführt wird (3). Mittels der nichtlinearen Kennlinie 42 die eine Konvertierungstabelle darstellt, wird die Nichtlinearität der LED 6 kompensiert, sodass ein linearer Zusammenhang zwischen der Betätigung des Schalters 28 sowie der Helligkeit der LED 6 realisiert wird.
  • Die Kennlinie 42 ist beispielsweise fest in dem Speicher 40 oder einer sonstigen Firmware des Mikroprozessors 36 eingestellt. In einer Alternative ist es möglich, die Kennlinie 42 mittels der Benutzerschnittstelle 32 zu erstellen/abzuändern, wobei vorzugsweise ein Konfigurationssoftware herangezogen wird. Somit ist es möglich, den Dimmer 18 auf die jeweils verwendete LED 6 einzustellen und somit zu konfigurieren. Hierbei wird insbesondere auch eine grafische Eingabe der Kennlinie 42 mittels der Benutzerschnittstelle 32 unterstützt. Mittels des Sensors 34, sofern diese vorhanden ist, ist auch eine automatische Generierung der Kennlinie 42 möglich. Hierbei wird die Helligkeit der LED 6 gemessen, also erfasst, wobei ein gleichmäßiger Anstieg des Puls/Pausenverhältnisses und somit des Tastgrads des Ausgangssignals 60 erfolgt. Die auf diese Weise ermittelten Korrekturfaktoren ergeben die Kennlinie 42.
  • Der Ausgang 16 stellt einen ungeregelten Schaltausgang des Dimmers 18 dar, der zum Bestromen der LED-Einheit 4 verwendet werden kann. Ferner ist es auch möglich, weitere Lasten an den Ausgang 16 anzuschließen, und somit mit diesem elektrisch zu kontaktieren, wobei beispielsweise die Verwendung der Kennlinie 42 ausgesetzt wird. Zumindest jedoch bestehen keine speziellen Anforderungen an die weitere Last. Aufgrund der Kennlinie 42 bei Verwendung der LED-Einheit 4 wird jedoch die nichtlinear steigende Helligkeit bei einem linearen Anstieg des Tastgrads kompensiert. Hierbei ist es möglich, mittels Anpassung der Kennlinie 42 unterschiedliche LED-Einheiten 4 zu verwenden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Beleuchtungseinheit
    4
    LED-Einheit
    6
    LED
    8
    Leitung
    10
    Eingang der LED-Einheit
    12
    Stromversorgung
    14
    Masse
    16
    Ausgang
    18
    Dimmer
    20
    weiterer Ausgang
    22
    Gleichstromquelle
    24
    Eingang
    26
    A/D-Wandler
    28
    Schalter
    30
    weitere Leitung
    32
    Benutzerschnittstelle
    34
    Sensor
    36
    Mikroprozessor
    38
    Steuereinheit
    40
    Speicher
    42
    Kennlinie
    44
    Ansteuerschaltung
    46
    Schaltelement
    48
    Verfahren
    50
    erster Arbeitsschritt
    52
    Eingangssignal
    54
    zweiter Arbeitsschritt
    56
    Hilfswert
    58
    dritter Arbeitsschritt
    60
    Ausgangssignal
    62
    vierter Arbeitsschritt
    64
    Nutzereingabe
    66
    fünfter Arbeitsschritt
    68
    sechster Arbeitsschritt
    70
    Rampengenerator

Claims (10)

  1. Verfahren (48) zum Betrieb eines Dimmers (18), der einen Eingang (24) und einen Ausgang (16) aufweist, bei welchem - ein an dem Eingang (24) anliegendes Eingangssignal (52) erfasst wird, - aus dem Eingangssignal (52) mittels einer nichtlinearen Kennlinie (42) ein Ausgangssignal (60) ermittelt wird, und - das Ausgangssignal (60) an den Ausgang (16) angelegt wird.
  2. Verfahren (48) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das Eingangssignal (52) ein Wertebereich zwischen 0% und 100% herangezogen wird.
  3. Verfahren (48) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für das Ausgangssignal (60) eine pulsweitenmodulierte oder pulsdichtemodulierte elektrische Spannung herangezogen wird, die einen Tastgrad zwischen 0% und 100% aufweist.
  4. Verfahren (48) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nutzereingabe (64) erfasst und anhand der Nutzereingabe (64) die Kennlinie (42) abgeändert wird.
  5. Verfahren (48) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (42) mittels der Nutzereingabe (64) geändert wird.
  6. Verfahren (48) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (42) optisch ausgegeben wird.
  7. Verfahren (48) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal (60) verändert und mittels eines Sensors (34) eine Reaktion einer an dem Dimmer (18) angeschlossenen Last (4) erfasst wird, und daraus die Kennlinie (42) bestimmt wird.
  8. Dimmer (18), der einen Eingang (24) und ein gegen einen Ausgang (16) geführtes Schaltelement (46) aufweist, das mittels einer Ansteuerschaltung (44) betätigt ist, und der gemäß einem Verfahren (48) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 betrieben ist.
  9. Dimmer (18) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch, einen weiteren Ausgang (20) zum Führen gegen eine Gleichstromquelle (22), wobei das Schaltelement (46) zwischen den Ausgang (16) und den weiteren Ausgang (20) geschaltet ist.
  10. Beleuchtungseinheit (2) mit einer LED-Einheit (4) und mit einem Dimmer (18) nach Anspruch 8 oder 9, wobei ein Eingang (10) der LED-Einheit (4) mit dem Ausgang (16) des Dimmers (18) elektrisch verbunden ist.
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