DE19713262C2

DE19713262C2 - Schaltungsanordnung zum automatischen, tageslichtabhängigen Abschalten von Leuchtstofflampen

Info

Publication number: DE19713262C2
Application number: DE19713262A
Authority: DE
Inventors: Michael Kloeffer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-29
Filing date: 1997-03-29
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2017-03-30
Also published as: DE19713262A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum automatischen, tageslichtabhängigen Abschalten von Leutstofflampen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Auf dem Gebiet der nach der Tageshelligkeit schaltenden Netzspannungsschalter sind sogenannte Dämmerungsschalter verfügbar.

Der gravierendste Nachteil dieser Komponenten für den Einsatz als Energiesparautomaten bei der Beleuchtung von Innenräumen ist neben des automatischen Wiedereinschaltens nach Rückgang der Helligkeit auch ihre Empfindlichkeit auf Kunstlicht, so dass sie nicht im Beleuchtungsbereich von Innenräumen eingesetzt werden können.

Aus der WO 86/05351 A1 ist eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei der zur Unterdrückung der Empfindlichkeit auf Kunstlicht mit elektronischen Mitteln eine Selektion des Tageslichtanteils durchgeführt wird. Auch hier erfolgt nach Rückgang der Helligkeit ein automatisches Wiedereinschalten der Leuchtstofflampen, was zu unnötigem Verbrauch von elektrischer Energie während der Nacht führt.

Ausgehend von dem Mißstand, dass sowohl in öffentlichen als auch in anderen geschäftsmäßig genutzten Räumen sehr oft die Beleuchtung aus Unachtsamkeit weit über den erforderlichen Zeitraum hinaus eingeschaltet bleibt, was mit einer Verschwendung von elektrischer Energie in sehr großem Umfange verbunden ist, lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Schaltungsanordnung so weiterzuentwickeln, dass der genannte unnötige Verbrauch von elektrischer Energie während der Nacht vermieden wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Schaltungsanordnung nach Anspruch 1.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anspruch 2 gegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist in der einzigen Figur dargestellt.

Die technische Realisierung dieses Ausführungsbeispiels stellt sich wie folgt dar:

Stromversorgung

Die Stromversorgung ist erst dann aktiv, wenn über den geschlossenen Lichtschalter die Komponenten Gerät und Lampen (Reihenschaltung) an die Netzspannung gelegt werden. Sie besteht aus zwei Komponenten:

1. In dem Zustand, in dem die Lampen durch die Automatik ausgeschaltet wurden, besteht sie aus R3, C2 und ZD.
2. Im Zustand der eingeschalteten Lampen besteht die Stromversorgung aus dem Spannungs abfall an R1, D5, C1, R8 und C2. Thy2 in Verbindung mit R6 und R7 dient dazu, beim Erreichen eines durch R6 und R7 einstellbaren Spannungsabfalles an R1, R1 kurzzuschließen, um ein Ansteigen der Verlustleistung in R1 zu verhindern.

Elektronischer Schalter

Der elektronische Schalter besteht aus der Brückenschaltung von D1 bis D4 und Thy1. T1, R4 und R5 verhindern ein Einschalten in den Zeiträumen, in denen die Amplitude der Netzspannung einen durch R4 und R5 einstellbaren Wert überschritten hat (Nullspannungs schalter).

Tageslichtdetektor

R9, T2, D6 und C3 detektieren das Tageslicht. Beim Fehlen des Tageslichtes trifft auf T2 nur das Licht der Leuchtstofflampen auf, dessen Amplitude sich proportional zum Betrag der Netzspannung verhält. Folglich nimmt die an C3 anliegende Spannung einen Maximalwert an. Überlagert nun das Tageslicht die Amplitude des Kunstlichtes, so verhält sich der Amplitudenhub und folglich auch die an C3 anliegende Spannung umgekehrt proportional zur Intensität des Tageslichtes.

Die Einstellung der Triggerschwelle erfolgt durch P. T3 und R10 verstärken dieses Signal.

Funktion der übrigen Schaltungskomponenten

R11, T4, C4, R12, R13, T5 und R14 bilden einen Schmitt-Trigger, der beim Kippen seines Schaltzustandes eine steile Schaltflanke erzeugt.

C5, R15 und T6 unterdrücken einen eventuellen Ausgangsimpuls des Schmitt-Triggers während des Zeitraumes des "Hochlaufens" der Versorgungsspannung nach dem Einschalten des Lichtschalters.

D7 ermöglicht die Entladung von C5 nach Ausschalten des Lichtschalters (Ausgangszustand).

C6 und R16 formen einen Nadelimpuls aus der Ausgangsflanke des Schmitt-Triggers.

D8 dient der Entkopplung der bistabilen Kippstufe von der vorangehenden Komponente. Die bistabile Kippstufe besteht aus R18, T7, R20, R21, R22 und T8.

C7 sorgt dafür, daß beim Anlegen der Versorgungsspannung (Lichtschalter an) T8 sperrt und folglich T7 in den leitenden Zustand übergeht (definierte Ausgangslage).

R17 ermöglicht die Entladung von C7.

R19, R23 und T9 stellen die Anpassung an das Gate von Thy1 dar.

R2 bestimmt den Zündstrom des Thy1.

Das nach diesem Ausführungsbeispiel aufgebaute Gerät weist folgende Eigenschaften auf:

- Es werden beim Erreichen einer manuell einstellbaren Schaltschwelle die Leuchtstofflampen automatisch ausgeschaltet.
- Die Lampen werden nach Rückgang der Tageshelligkeit nicht wieder automatisch einge schaltet, da dies nach Verlassen der Räume nach Feierabend zu unnötigem Verbrauch von elektrischer Energie während der Nacht führen würde.
- Bei Bedarf können die Lampen jedoch auch nach automatischer Abschaltung völlig un kompliziert, nämlich durch nochmaliges Betätigen des Lichtschalters (Aus- und Einschalten) wieder eingeschaltet werden.
- Das Gerät spricht selektiv nur auf das Tageslicht an, so dass es auch innerhalb des Raumes, dessen Lampen geschaltet werden sollen, installiert werden kann.
- Das Gerät bedarf keines permanent spannungsführenden Leiters, so dass eine einfache Installation sowohl innerhalb der Lampe als auch innerhalb der Lampenzuleitung erfolgen kann.
- Die elektrische Leistungsaufnahme ist durch Einsatz dieses Gerätes während keines Schaltzustandes höher als beim Betrieb ohne dieses Gerät.
- Das Gerät verursacht nur eine sehr geringe Verlustleistung, so dass keine thermischen Probleme einer relativ kleinen Dimensionierung dieser elektronischen Schaltung im Wege stehen.
- Das Gerät kann auch als Schalterversion ausgeführt und anstelle des vorhandenen Licht schalters in die Schalterdose eingesetzt werden.
- Die Installation diese Gerätes ist relativ einfach.
- Um keine elektrischen bzw. elektromagnetischen Störgrößen zu erzeugen, schaltet das Gerät die Lampen nur zu den Zeitpunkten des Nulldurchganges der Netzspannung ein und aus.
- Das Gerät kann sowohl mit wenigen Bauteilen als auch mit Standartbauteilen realisiert werden, so dass sich der Materialpreis auf niedrigem Niveau bewegt.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum automatischen, tageslichtabhängigen Abschalten von Leuchtstofflampen, aufweisend einen den Leuchtstofflampenstrom schaltenden elektronischen Schalter (D1-D4, Thy1) und einen elektronischen Tageslichtdetektor (R9, T2, D6, C3), der eine Selektion des Tageslichtanteils von dem Kunstlichtanteil der zu schaltenden Leuchtstofflampen durchführt, dadurch gekennzeichnet, dass eine bistabile Kippstufe (T7, T8, R18, R20-R22) vorgesehen ist, die den elektronischen Schalter (D1-D4, Thy1) ansteuert, und an die das Signal des elektronischen Tageslicht detektors (R9, T2, D6, C3) über einen Schmitt-Trigger (T4, T5, C4, R11-R14) derart angelegt ist, dass nach erfolgtem tageslichtabhängigem Abschalten der Leuchtstofflampen keine Wiedereinschaltung der Leuchtstofflampen bei Eintritt der Dunkelheit erfolgt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bistabile Kippstufe (T7, T8, R18, R20-R22) beim Einschalten eines herkömmlichen, in Reihe mit den Leuchtstofflampen liegenden Lichtschalters in einen Zustand übergeht, der zum Einschalten der Leuchtstofflampen mittels des elektronischen Schalters (D1-D4, Thy1) führt.