DE202015103657U1 - Circuit arrangement for dimming LED lamps - Google Patents
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Abstract
Schaltungsanordnung zum Dimmen von Niedervolt LED-Leuchtmitteln, wobei zwischen Phasenleiter L und Nullleiter N einer Wechselspannungsquelle ein Ein/Ausschalter angeschlossen ist, an dessen Nullleiterausschluss ein LED-Treiber mit Dimm-Funktion angeschlossen ist, an dessen Gleichspannungsausgang ein LED-Leuchtmittel angeschlossen ist, wobei der LED-Treiber mit Dimm-Funktion bei eingeschaltetem Schalter eingangsseitig an die Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, und über einen Gleichrichter an den Anschluss VDD eines IC1 angeschlossen ist, der ein stabiles Ausgangssignal über den Anschluss GATE an ein NMOS Q1 bereitstellt, wobei das NMOS Q1 einen an den Gleichrichterausgang angeschlossenen DC/DC Wandler T1-A mit konstanter Spannung ansteuert, deren Quelle der CS Anschluss des IC1 ist, der über das NMOS Q1 mit dem DC/DC Wandler T1-A verbunden ist, sodass an der an das LED-Leuchtmittel angeschlossenen Sekundärseite des Treibers ein konstanter Strom anliegt, wobei ferner an den Gleichrichterausgang ein Kondensator C5 angeschlossen ist, der an den Anschluss VDIM des IC1 angeschlossen ist, ein Kondensator C11 angeschlossen ist, der an den Anschluss RDIM des IC1 angeschlossen ist, ein Elektrolytkondensator C3 angeschlossen ist, der an den Anschluss VDD des IC1 angeschlossen ist, und der Kondensator C11 über den Anschluss RDIM an einen Timer des IC1 angeschlossen ist.Circuit arrangement for dimming low-voltage LED lamps, wherein between phase conductor L and neutral N of an AC voltage source, an on / off switch is connected to the neutral exclusion an LED driver with dimming function is connected to the DC output of an LED light source is connected, said the LED driver with dimming function is connected on the input side to the AC voltage source with the switch switched on, and is connected via a rectifier to the terminal VDD of an IC1, which provides a stable output signal via the terminal GATE to an NMOS Q1, wherein the NMOS Q1 a to the rectifier output connected DC / DC converter T1-A drives with constant voltage, the source of which is the CS terminal of IC1, which is connected via the NMOS Q1 to the DC / DC converter T1-A, so that s.der LED illuminant connected secondary side of the driver is a constant current, further to the Gle inverter output is connected to a capacitor C5 connected to the terminal VDIM of the IC1, a capacitor C11 connected to the terminal RDIM of the IC1, an electrolytic capacitor C3 connected to the terminal VDD of the IC1, and the capacitor C11 is connected to a timer of the IC1 via the terminal RDIM.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Dimmen von LED-Leuchtmitteln. The invention relates to a circuit arrangement for dimming LED lamps.
Im Stand der Technik sind diverse Schaltungsanordnungen für diesen Anwendungszweck bekannt. Bei den bekannten Schaltungsanordnungen ist es im Wesentlichen erforderlich, dass das Dimm-Modul ein Bestandteil des Wandschalters ist, mittels dessen die entsprechende Leuchte ein- und ausgeschaltet werden kann. Dies bedeutet, dass der bisherige Wandschalter durch einen entsprechend ausgestatteten dimmbaren Schalter ausgewechselt werden muss. Diese Installation kann nur durch Fachpersonal erfolgen, also durch den Elektroinstallateur. Various circuit arrangements for this application are known in the prior art. In the known circuit arrangements, it is essentially necessary that the dimming module is a component of the wall switch, by means of which the corresponding lamp can be switched on and off. This means that the previous wall switch must be replaced by an appropriately equipped dimmable switch. This installation can only be done by qualified personnel, ie by the electrician.
Auch ist es bei bisherigen Schaltungsanordnungen dieser Art, erforderlich, unterschiedliche, teils schwer verständliche Betätigungen durchzuführen, was die Benutzung durch den Anwender erschwert. Also, it is in previous circuit arrangements of this type, required to perform different, sometimes difficult to understand operations, which complicates the use of the user.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, bei der entsprechende Leuchten mit Dimm-Funktion ohne Änderung an den bestehenden Elektroinstallationen durchgeführt werden können. Dermaßen ausgestattete Leuchten können wie übliche Leuchten angeschlossen werden und dann durch entsprechende Schalterbetätigung des bestehenden Ein/Ausschalters in Betrieb gesetzt werden. Erfindungsgemäß soll die Schaltungsanordnung Bestandteil der Leuchte oder des Leuchtmittels sein, wobei die Bedienung allein durch den üblichen Ein/Aus-Wandschalter erfolgen kann. Based on this prior art, the present invention seeks to provide a circuit arrangement can be performed in the corresponding lights with dimming function without changing the existing electrical installations. Equipped luminaires can be connected as usual luminaires and then put into operation by appropriate switch operation of the existing on / off switch. According to the invention, the circuit arrangement should be part of the luminaire or of the luminous means, wherein the operation can be effected solely by the usual on / off wall switch.
Eine erste Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Der Anspruch 1 beschreibt eine Schaltungsanordnung zum Dimmen von Niedervolt LED-Leuchtmitteln, wobei zwischen Phasenleiter L und Nullleiter N einer Wechselspannungsquelle ein Ein/Ausschalter angeschlossen ist, an dessen Nullleiterausschluss ein LED-Treiber mit Dimm-Funktion angeschlossen ist, an dessen Gleichspannungsausgang ein LED-Leuchtmittel angeschlossen ist, wobei der LED-Treiber mit Dimm-Funktion bei eingeschaltetem Schalter eingangsseitig an die Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, und über einen Gleichrichter an den Anschluss VDD eines IC1 angeschlossen ist, der ein stabiles Ausgangssignal über den Anschluss GATE an ein NMOS Q1 bereitstellt, wobei das NMOS Q1 einen an den Gleichrichterausgang angeschlossenen DC/DC Wandler T1-A mit konstanter Spannung ansteuert, deren Quelle der CS Anschluss des IC1 ist, der über das NMOS Q1 mit dem DC/DC Wandler T1-A verbunden ist, sodass an der an das LED-Leuchtmittel angeschlossenen Sekundärseite des Treibers ein konstanter Strom anliegt, wobei ferner an den Gleichrichterausgang ein Kondensator C5 angeschlossen ist, der an den Anschluss VDIM des IC1 angeschlossen ist, ein Kondensator C11 angeschlossen ist, der an den Anschluss RDIM des IC1 angeschlossen ist, ein Elektrolytkondensator C3 angeschlossen ist, der an den Anschluss VDD des IC1 angeschlossen ist, und der Kondensator C11 über den Anschluss RDIM an einen Timer des IC1 angeschlossen ist. A first solution to this problem is specified in
Bevorzugt ist vorgesehen, dass zwischen Wechselspannungsanschluss und Gleichrichter ein AC-Wandler L1 eingeschaltet ist. It is preferably provided that an AC converter L1 is switched on between the AC voltage connection and the rectifier.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Gleichrichter ein Brückengleichrichter BD1 ist. Furthermore, it is preferably provided that the rectifier is a bridge rectifier BD1.
Auch ist bevorzugt vorgesehen, dass an den Ausgang des Gleichrichters ein Glättungsschwingkreis mit Kondensatoren C1, C2 und Drosselspule L2 angeschlossen ist. It is also preferably provided that a smoothing circuit with capacitors C1, C2 and inductor L2 is connected to the output of the rectifier.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen Gleichrichter und VDD Anschluss des IC1 Widerstände R1, R2, R3 eingeschaltet sind. In addition, it is preferably provided that between the rectifier and VDD terminal of the IC1 resistors R1, R2, R3 are turned on.
Auch ist bevorzugt, dass die Versorgungsspannung für das Steuer IC1 mittels einer Kompensatorschaltung, bestehend aus Widerständen R10, R11 und R12 sowie einer Diode D2 und den Kondensatoren C3, C8 und C9 sowie einer Drosselspule T1-B stabilisiert ist. It is also preferred that the supply voltage for the control IC1 is stabilized by means of a compensator circuit consisting of resistors R10, R11 and R12 and a diode D2 and the capacitors C3, C8 and C9 and a choke coil T1-B.
Zudem ist bevorzugt, dass zwischen Anschluss GATE des IC1 und NMOS Q1 ein Widerstand R7 geschaltet ist. In addition, it is preferred that a resistor R7 is connected between terminal GATE of the IC1 and NMOS Q1.
Besonders bevorzugt ist, dass zwischen den Steuerschaltkreis (Ausgang NMOS Q1) und den Versorgungsschaltkreis des DC/DC-Wandlers T1-A eine Sperrdiode geschaltet ist. It is particularly preferred that a blocking diode is connected between the control circuit (output NMOS Q1) and the supply circuit of the DC / DC converter T1-A.
Auch kann bevorzugt sein, dass die weiteren Anschlüsse COMP, VS und GND des IC1 zum Zwecke des Überspannungsschutzes des Gleichstrom-Schaltkreises, des Kurzschlussschutzes, der Temperaturüberwachung und des Überlastungsschutzes der angeschlossenen LED-Leuchtmittel in die Schaltung integriert sind. It may also be preferred that the further terminals COMP, VS and GND of the IC1 are integrated into the circuit for the purpose of overvoltage protection of the DC circuit, the short-circuit protection, the temperature monitoring and the overload protection of the connected LED lighting means.
Zudem kann vorgesehen sein, dass in den Ausgangsstromkreis des DC/DC Wandlers T1-A eine Diode 9 als Verpolungsschutz für das nachgeschaltete LED-Leuchtmittel eingeschaltet ist. In addition, it can be provided that in the output circuit of the DC / DC converter T1-A, a diode 9 is turned on as reverse polarity protection for the downstream LED light source.
Auch kann vorgesehen sein, dass in den Ausgangsstromkreis des DC/DC Wandlers T1-A ein Kondensator, vorzugsweise ein Elektrolytkondensator ELKO C6 geschaltet ist. It can also be provided that in the output circuit of the DC / DC converter T1-A, a capacitor, preferably an electrolytic capacitor ELKO C6 is connected.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der ELKO C3 eine kürzere Entladezeit hat als der Kondensator C5. It is preferably provided that the ELKO C3 has a shorter discharge time than the capacitor C5.
Auch ist besonders bevorzugt, dass der Kondensator C11 durch seine Entladung über den Anschluss RDIM des Steuer IC1 den in diesen integrierten Timer startet und den zeitlichen Ablauf des Dimm-Prozesses bestimmt. It is also particularly preferred that the capacitor C11 by its discharge via the terminal RDIM of the control IC1 starts the integrated timer in this and determines the timing of the dimming process.
Zudem ist bevorzugt, dass die Dimm-Funktion auf einen Restwert an Helligkeit des LED-Leuchtmittels beschränkt eingestellt ist. In addition, it is preferred that the dimming function is set to a residual value limited to the brightness of the LED light source.
Eine weitere Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist im Anspruch 15 angegeben. Der Anspruch 15 beschreibt eine Schaltungsanordnung zum Dimmen von Hochvolt LED-Leuchtmitteln, wobei zwischen Phasenleiter L und Nullleiter N einer Wechselspannungsquelle ein Ein/Aus-Schalter angeschlossen ist, an dessen Nullleiteranschluss ein LED-Modul mit Dimm-Funktion angeschlossen ist, wobei das LED-Modul bei eingeschaltetem Schalter eingangsseitig an die Wechselspannungsquelle angeschlossen ist und über einen Gleichrichter an einen Eingangssteuerkreis und an den Stromkreis der LED-Leuchtmittel angeschlossen ist und über letzteren ein Stabilisierungsstromkreis „IC-Versorgung“ angeschlossen ist, der an die Spannungsversorgungsanschlüsse eines Mikroprozessors LD 105 B und eines LED-Steuer IC LD 110 angeschlossen ist, wobei zwischen die REXT und GND Anschlüsse des IC LD 110 ein Vorwiderstand R10 geschaltet ist und an den I-OUT Anschluss ein MOSFET Q4 angeschlossen ist, der über den VDD Anschluss des ICLD 110 gesteuert ist und durch den die Hochvolt LED-Leuchtmittel gesteuert sind, wobei im Eingangssteuerkreis ein bei eingeschaltetem Schalter aufgeladener Kondensator C1 und Kondensatoren C2 und C3 im Stabilisierungsstromkreis vorgesehen sind, wobei an dem AC-CK Anschluss des Mikroprozessors LD 105 B die Eingangsspannung des Eingangs-Steuerschaltkreises anliegt, der Anschluss SDI des Mikroprozessors LD 105 B mit dem SDI Anschluss des ICLD 110 verbunden ist und der Anschluss SCK des Mikroprozessors LD 105 B für den Timer (interner Zeitzähler) mit dem Anschluss SCK des IC LD 110 verbunden ist. A further solution of the object according to the invention is specified in claim 15. Claim 15 describes a circuit arrangement for dimming high-voltage LED lamps, wherein an on / off switch is connected between phase conductor L and neutral N of an AC voltage source, to whose neutral terminal a LED module with dimming function is connected, wherein the LED Module is connected with the switch on the input side to the AC voltage source and is connected via a rectifier to an input control circuit and to the circuit of the LED bulbs and the latter a stabilization circuit "IC supply" is connected to the power supply terminals of a microprocessor LD 105 B and a LED control IC LD 110 is connected, wherein between the REXT and GND terminals of the IC LD 110, a resistor R10 is connected and to the I-OUT terminal, a MOSFET Q4 is connected, which is controlled by the VDD connection of the ICLD 110 and controlled by the high-voltage LED bulbs are, wherein in the input control circuit a charged with the switch capacitor C1 and capacitors C2 and C3 are provided in the stabilizing circuit, wherein applied to the AC-CK terminal of the microprocessor LD 105 B, the input voltage of the input control circuit, the terminal SDI of the microprocessor LD 105 B is connected to the SDI terminal of the ICLD 110 and the terminal SCK of the microprocessor LD 105 B for the timer (internal time counter) is connected to the terminal SCK of the IC LD 110.
Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen Gleichrichterausgang und Anschluss des Stromkreises der LED-Leuchtmittel eine Kombination von Schutz-Dioden D1, D7, ELKO E1 und Widerständen R9, R11 geschaltet sind. In this case, it is preferably provided that a combination of protective diodes D1, D7, ELKO E1 and resistors R9, R11 are connected between the rectifier output and the connection of the circuit of the LED lighting means.
Auch ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kondensator C1 im Eingangs-Steuerschaltkreis eine kürzere Entladezeit hat als die Kondensatoren C2 und C3 im Stabilisierungsschaltkreis. It is also preferable that the capacitor C1 in the input control circuit has a shorter discharge time than the capacitors C2 and C3 in the stabilization circuit.
LED-Leuchten, die mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ausgerüstet sind, können mit jedem handelsüblichen Schalter in jeder bestehenden Elektroinstallation betrieben werden. Leuchtmittel und Leuchten mit der integrierten Schaltungsanordnung sind wie jede andere übliche Leuchte anzuschließen und werden mit einfachen Schaltfunktionen „EIN/AUS“ des Schalters auch wie übliche Leuchten ein- und ausgeschaltet. Erst durch gesonderte Steuerbefehle, nämlich „schnelles AUS/EIN-Schalten“ aus dem Zustand LED-Leuchte „EIN“ wird die Dimm-Funktion aktiviert und gesteuert. Die Dimm-Funktion kann entweder als integrierte Funktion in Leuchten und Leuchtmittel mit Hochvolttechnologie Anwendung finden oder als integrierte Funktion in LED-Treibern auf der Niedervolt-Sekundärseite oder als separates Dimm-Modul in einer Spannungsversorgung für Niedrigvolt- oder besonderen Niedrigvoltbetrieb. LED lights that are equipped with the circuit arrangement according to the invention can be operated with any standard switch in any existing electrical installation. Illuminants and luminaires with the integrated circuit arrangement must be connected like any other conventional luminaire and are switched on and off with the simple switching functions "ON / OFF" of the switch, just like conventional luminaires. Only by separate control commands, namely "fast OFF / ON switching" from the status LED light "ON", the dimming function is activated and controlled. The dimming function can be used either as an integrated function in luminaires and lamps with high-voltage technology or as an integrated function in LED drivers on the low-voltage secondary side or as a separate dimming module in a power supply for low-voltage or special low-voltage operation.
Die Dimm-Funktion ist hierbei eine normkonforme Helligkeits-Regelung, die den bestehenden Richtlinien von Leuchten und Leuchtmitteln auch im Niederspannungsbereich entspricht, die durch ein- oder mehrpolige Schalter und/oder elektronische Bauteile mit einer Schaltfunktion „EIN/AUS“ oder ähnlichen über zweipolige Anschlusskabel gesteuert werden. The dimming function is a standard-compliant brightness control, which complies with the existing directives of luminaires and light sources, including those in the low-voltage range, by single-pole or multi-pole switches and / or electronic components with a switching function "ON / OFF" or similar via two-pole connection cables to be controlled.
Die Besonderheit der Erfindung ist, dass bei Anwendung dieser Schaltungsanordnung keine Änderung der Elektroinstallation erforderlich ist, sondern sie einfach mit den vorhandenen Schaltern (EIN/AUS) betrieben werden kann. Die Dimm-Funktion ist in einer Niedervoltvariante (LED-Treiber oder Niedervoltdimm-Modul) oder auch einer Hochvoltvariante (IC-Technologie) erreicht. The peculiarity of the invention is that when using this circuit no change in the electrical installation is required, but it can be easily operated with the existing switches (ON / OFF). The dimming function is achieved in a low-voltage version (LED driver or low-voltage dimming module) or even a high-voltage version (IC technology).
Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen wird folgende Wirkung erreicht. When using the circuit arrangements according to the invention the following effect is achieved.
Sofern der Schalter in die Position „EIN“ verstellt wird, so wird die Helligkeitsstufe der jeweiligen Leuchte auf 100% eingestellt. Es gibt keine Memory-Funktion, sodass nach jedem erneuten Einschaltvorgang die Helligkeitsstufe 100% erreicht ist. If the switch is set to the "ON" position, the brightness level of the respective luminaire is set to 100%. There is no memory function, so that the brightness level reaches 100% after each restart.
Bei der Schalterstellung „AUS“ wird die jeweilige Leuchte komplett abgeschaltet. With the switch position "OFF", the respective luminaire is completely switched off.
Um die Dimm-Funktion zu aktivieren, wird der Schalter aus der „EIN-Stellung“ schnell wechselweise in die Aus-Ein-Position geschaltet. Hierdurch wird die Dimm-Funktion aktiviert. Innerhalb von einigen Sekunden, die durch Schaltelemente einstellbar sind, regelt die Helligkeit stufenlos von 100% bis beispielsweise auf 10% herunter, sofern kein erneuter Steuerbefehl gegeben wird. Auf der niedrigsten Helligkeitsstufe verbleibt diese Leuchte dann. Wird während des Verfahrens von der Helligkeit von 100% abwärts in Richtung 10% ein erneuter Schaltbefehl durch kurzfristiges Aus/Ein-Schalten gegeben, so bleibt die im Moment dieser Schalttätigkeit gewählte Helligkeitsstufe beibehalten. In order to activate the dimming function, the switch is rapidly alternately switched to the off-on position from the "ON position". This activates the dimming function. Within a few seconds, which can be set by means of switching elements, the brightness is infinitely adjusted from 100% to, for example, 10%, unless a new control command is given. At the lowest brightness level, this light then remains. Will during the From the brightness of 100% down in the direction of 10%, a new switching command given by short-term off / on switching, the brightness level selected at the moment of this switching operation is maintained.
Besondere Vorteile, die sich aus der erfindungsgemäßen konstruktiven Lösung ergeben, sind, dass Leuchten ohne Änderungen an allen bestehende Elektroinstallationen betrieben werden können, wobei die Leuchten samt Schaltungsanordnung wie übliche Leuchten anzuschließen sind. Die Dimm-Funktion ist eine zusätzliche anwählbare Funktion. Die Leuchten sind normkonform zur Richtlinie der EU. Particular advantages that result from the constructive solution according to the invention are that luminaires can be operated without any changes to all existing electrical installations, the luminaires including the circuit arrangement having to be connected like conventional luminaires. The dimming function is an additional selectable function. The luminaires comply with the EU Directive.
Die Dimm-Funktion ist Bestandteil der Leuchte oder des Leuchtmittels. Die Steuerung erfolgt lediglich mit dem handelsüblichen Ein/Aus-Schalter. The dimming function is part of the luminaire or the illuminant. The control is done only with the commercial on / off switch.
Einzelheiten der erfindungsgemäßen Lösung sind anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Details of the solution according to the invention are explained with reference to the accompanying drawings.
Es zeigt: It shows:
In
Sofern der Schalter HS eingeschaltet wird, also in die Stellung „EIN“ verstellt wird, liegt eine Wechselspannung über die Anschlüsse L, N am Eingang des LED-Treibers an. In einem AC Wandler L1 und einem Brückengleichrichter BD1 wird die Eingangsspannung LV (beispielsweise 110–240V / ~50/60Hz) in eine pulsierende Gleichspannung ELV (Extra Low Voltage DC < 75V) umgewandelt. Eine Sicherung F1 dient als Überlastschutz. Die pulsierende Gleichspannung wird mit Hilfe eines Glättungsschwingkreises, der aus den Kondensatoren C1 und C2 sowie der Drosselspule L2 besteht, geglättet. Über die angeschlossenen Widerstände R1, R2 und R3 wird der AC/DC Wandler MB 16806, kurz Steuer IC1, mit Spannung versorgt. Die Versorgungsspannung für das Steuer IC1 wird mit Hilfe der Kompensatorschaltung, bestehend aus den Widerständen R10, R11 und R12 sowie einer Diode D2, den Kondensatoren C3, C8 und C9 und der Drosselspule T1-B, stabilisiert. Der Elektrolytkondensator, kurz Elko C3, lädt sich auf und hält den Betriebszustand stabil und aufrecht. If the switch HS is turned on, that is adjusted to the "ON" position, an AC voltage is applied via the terminals L, N at the input of the LED driver. In an AC converter L1 and a bridge rectifier BD1, the input voltage LV (eg 110-240V / ~ 50 / 60Hz) is converted into a pulsating DC voltage ELV (Extra Low Voltage DC <75V). A fuse F1 serves as overload protection. The pulsating DC voltage is smoothed by means of a smoothing circuit consisting of the capacitors C1 and C2 and the inductor L2. Via the connected resistors R1, R2 and R3 the AC / DC converter MB 16806, in short control IC1, is supplied with voltage. The supply voltage for the control IC1 is stabilized by means of the compensator circuit consisting of the resistors R10, R11 and R12 and a diode D2, the capacitors C3, C8 and C9 and the choke coil T1-B. The electrolytic capacitor, short Elko C3, charges and keeps the operating state stable and upright.
Durch die stabile Versorgungsspannung an dem Anschluss VDD liefert das Steuer IC1 ein stabiles Ausgangssignal über den Anschluss GATE an den Widerstand R7 und das NMOS Q1. Das NMOS Q1 steuert den DC/DC Wandler T1-A mit einer gleichbleibenden Spannung an, deren Quelle der Anschluss CS von dem Steuer IC1 ist. Die Diode D1 wird als Sperrdiode zwischen dem Steuerschaltkreis und dem Versorgungsschaltkreis des DC/DC Wandlers T1/A eingesetzt. Als Ergebnis liegt an der Sekundärseite des LED-Treibers ein konstanter Strom an, der zu 100% Helligkeit der nachgeschalteten LED-Leuchte führt. Due to the stable supply voltage at the terminal VDD, the control IC1 supplies a stable output signal via the terminal GATE to the resistor R7 and the NMOS Q1. The NMOS Q1 drives the DC / DC converter T1-A at a constant voltage whose source is the terminal CS from the control IC1. The diode D1 is used as a blocking diode between the control circuit and the supply circuit of the DC / DC converter T1 / A. As a result, there is a constant current on the secondary side of the LED driver, which leads to 100% brightness of the downstream LED lamp.
Die Anschlüsse VDIM mit dem Kondensator C5, RDIM mit dem Kondensator C11 am Steuer IC1 sind für den Betriebszustand „Helligkeit 100%“ nicht von Bedeutung. Die beiden Kondensatoren C5 und C11 laden sich ebenfalls auf. The connections VDIM with the capacitor C5, RDIM with the capacitor C11 at the control IC1 are of no importance for the operating state "brightness 100%". The two capacitors C5 and C11 also charge up.
Die Anschlüsse COMP, VS und GND des AC/DC Wandlers MB 16806 dienen der internen Spannungsversorgung und weiteren Schutzaufgaben wie Überspannungsschutz des Gleichstromschalkreises, Kurzschlussschutz, Temperaturüberwachung und Überlastschutz der angeschlossenen LED´s. Die Diode D9 übernimmt den Schutz vor Verpolung für die nachgeschaltete LED-Leuchte. The connections COMP, VS and GND of the AC / DC converter MB 16806 are used for internal power supply and other protection tasks such as DC circuit protection overvoltage protection, short-circuit protection, temperature monitoring and overload protection of the connected LEDs. The diode D9 takes over the protection against reverse polarity for the downstream LED light.
Sofern der Schalter HS in diesem Zustand kurz aus/eingeschaltet wird (Schaltdauer < als 2s) aus dem Zustand „EIN“, der für die LED-Leuchte im Schaltkreis 100%ige Helligkeit bedeutet, wird die zusätzliche Dimm-Funktion aktiviert und die Helligkeit der LED-Leuchte heruntergeregelt. If the switch HS is briefly switched off / on in this state (switching duration <2s) from the state "ON", which means 100% brightness for the LED light in the circuit, the additional dimming function is activated and the brightness of the LED downlighted.
Der kurzzeitige beschränkte Spannungsabfall im LED-Treiber führt dazu, dass sich die für die Helligkeitsregelung wichtigen Kondensatoren C3, C5 und C11 entladen. Der Elko C6 im Ausgangsstromkreis des DC/DC Wandlers T1-A überbrückt durch seine Entladung den kurzzeitigen Spannungsabfall, um ein Flackern der nachgeschalteten LED-Leuchte zu vermeiden. The short-term limited voltage drop in the LED driver causes the capacitors C3, C5 and C11, which are important for the brightness control, to discharge. The Elko C6 in the output circuit of the DC / DC converter T1-A bridges the short-term voltage drop due to its discharge in order to avoid a flickering of the downstream LED lamp.
Der Elko C3 entlädt sich schneller als der Kondensator C5. Ist die Spannung am Elko C3 und somit am Anschluss VDD geringer als am Kondensator C5 und liegt der Spannungswert am Kondensator C5 und somit am Anschluss VDIM zwischen 1,8V und 4,8V, wird am Anschluss GATE ein veränderliches Steuersignal über den Widerstand R7 an das NMOS Q1 übermittelt. Dadurch wird die Steuerspannung des DC/DC Wandlers T1-A verringert, was zur Folge hat, dass der konstante Ausgangsstrom und somit die Helligkeit der nachgeschalteten LED-Leuchte heruntergeregelt wird. The Elko C3 discharges faster than the capacitor C5. Is the voltage on the Elko C3 and Thus, at the terminal VDD lower than the capacitor C5 and the voltage across the capacitor C5 and thus at the terminal VDIM between 1.8V and 4.8V, a variable control signal is transmitted via the resistor R7 to the NMOS Q1 at the terminal GATE. As a result, the control voltage of the DC / DC converter T1-A is reduced, with the result that the constant output current and thus the brightness of the downstream LED lamp is down-regulated.
Der Kondensator C11 entlädt sich und startet durch die Entladung über den Anschluss RDIM des Steuer IC1 den integrierten Timer und somit den zeitlichen Ablauf des Dimm-Prozesses. The capacitor C11 discharges and starts discharging via the RDIM terminal of the control IC1 the integrated timer and thus the timing of the dimming process.
Erfolgt kein weiterer Schaltbefehl, wird die Dimm-Funktion nach 10 Sekunden (der Timer ist entsprechend programmiert) die Helligkeitsstufe 10% erreicht haben und dauerhaft halten. If no further switching command is given, the dimming function will have reached the brightness level 10% after 10 seconds (the timer has been programmed accordingly) and will last permanently.
Sofern während des Dimm-Prozesses eine erneute Betätigung des Handschalters HS durch schnelles AUS/EIN-Schalten erfolgt (innerhalb 10s), so wird die Dimm-Funktion zum Schaltzeitpunkt gestoppt und die gewählte Helligkeitsstufe dauerhaft beibehalten. Zeitdauer des AUS/EIN-Schaltens beträgt ca. weniger als 2 Sekunden. If a renewed actuation of the manual switch HS occurs during the dimming process by rapid OFF / ON switching (within 10s), the dimming function is stopped at the switching time and the selected brightness level is permanently maintained. Duration of OFF / ON switching is approx. Less than 2 seconds.
Nach dem ersten kurzzeitig beschränkten Spannungsabfall (Aktivieren der Dimm-Funktion) ist der Timer für die Kontrolle der Dimm-Funktion durch die Entladung des Kondensators C11 aktiviert worden. Der Kondensator C11 lädt sich nach dem Entladen wieder auf, da nach dem kurzen Spannungsabfall wieder die Versorgungsspannung anliegt. Mit dem zweiten Spannungsabfall entlädt sich der Kondensator C11 erneut und stoppt den aktivierten Timer. Das Stoppen des Timers hat zur Folge, dass sich das veränderliche Steuersignal am Anschluss GATE zum Zeitpunkt des Abschaltens des Timers nicht mehr verändert und den aktuellen Wert beibehält. Der nun stabile Spannungswert vom Anschluss GATE über den Widerstand R7 zum NMOS Q1 führt zu einem Stop der Verringerung der Steuerspannung des DC/DC Wandlers T1-A, der ausgehende Strom wird nach dem zweiten Schaltimpuls konstant mit dem aktuellen Wert gehalten. Die Helligkeitsstufe der nachgeschalteten LED-Leuchte wird dauerhaft beibehalten. After the first temporarily limited voltage drop (activation of the dimming function), the timer for controlling the dimming function has been activated by the discharge of the capacitor C11. The capacitor C11 recharges after discharging, because after the short voltage drop again the supply voltage is applied. With the second voltage drop, the capacitor C11 discharges again and stops the activated timer. Stopping the timer causes the variable control signal on the GATE terminal to stop changing and maintain the current value at the time the timer is turned off. The now stable voltage value from the terminal GATE via the resistor R7 to the NMOS Q1 leads to a stop of the reduction of the control voltage of the DC / DC converter T1-A, the outgoing current is held constant at the current value after the second switching pulse. The brightness level of the downstream LED light is permanently maintained.
Der Elko C6 im Ausgangsstromkreis des DC/DC Wandlers T1-A überbrückt durch seine Entladung den kurzzeitigen Spanungsabfall, um ein Flackern der nachgeschalteten LED-Leuchte zu vermeiden. The Elko C6 in the output circuit of the DC / DC converter T1-A bridges the short-term voltage drop by its discharge in order to avoid a flickering of the downstream LED light.
Wird der Schalter HS dauerhaft in die Position „AUS“ verstellt (länger als 3 Sekunden), so resultiert hieraus eine dauerhafte Unterbrechung der Spannungsversorgung. Alle elektronischen Bauteile des LED-Treibers werden stromlos und die nachgeschaltete LED-Leuchte erreicht die Helligkeitsstufe 0%. Die Dimmer-Elemente sind ohne Memory-Funktion ausgerüstet, was bedeutet, dass nach einem vollständigen Ausschaltzyklus bei einem erneuten Einschaltvorgang 100% Helligkeit anstehen. Der Ablauf ist analog der obigen Beschreibung. If the switch HS is permanently adjusted to the "OFF" position (longer than 3 seconds), this results in a permanent interruption of the power supply. All electronic components of the LED driver are de-energized and the downstream LED light reaches the
In
Sofern sich der Schalter HS in der Position „AUS“ befindet, wie in
Sofern der Schalter HS in die Position „EIN“ verstellt wird, liegt eine Wechselspannung am Eingang des LED-Moduls an, die im Brückengleichrichter GL gleichgerichtet wird. Es ist wiederum eine Überlastsicherung F1 angeordnet. Im an den Gleichrichter GL anschließenden Eingangssteuer-Stromkreis ES lädt sich der Kondensator C1 auf. Durch einen Stabilisierungsstromkreis SK (IC-Versorgung) wird der Mikroprozessor LD105B und das LED Steuer IC LD110 mit Spannung versorgt. Durch den Vorwiderstand R10 und das MOSFET Q4 werden die Hochvolt-LED´s (LED1 und LED2) mit 100% konstantem Strom angesteuert. Die Helligkeitsstufe ist somit 100%. Die Dioden D1 und D7 sind als Schutzdioden der Hochvolt-LED eingesetzt. If the switch HS is moved to the "ON" position, an AC voltage is present at the input of the LED module, which is rectified in the bridge rectifier GL. It is again an overload protection F1 arranged. In the subsequent to the rectifier GL input control circuit ES, the capacitor C1 charges. Through a stabilization circuit SK (IC supply), the microprocessor LD105B and the LED control IC LD110 is supplied with voltage. The series resistor R10 and the MOSFET Q4 control the high-voltage LEDs (LED1 and LED2) with 100% constant current. The brightness level is thus 100%. The diodes D1 and D7 are used as protection diodes of the high-voltage LED.
Die Dimm-Funktion wird eingeleitet durch schnelles AUS/EIN-Schalten des Schalters HS aus der Position „EIN“. The dimming function is initiated by quickly turning OFF / ON the switch HS from the "ON" position.
Durch den Sonderschaltbefehl des Schalters HS (schnelles AUS/EIN-Schalten), Schaltdauer < 2s, aus dem Zustand EIN, der für die LED-Leuchten im Schaltkreis 100%ige Helligkeit bedeutet, wird die zusätzliche Dimm-Funktion aktiviert und die Helligkeit der LED-Leuchte heruntergeregelt. The special switching command of the HS switch (fast OFF / ON switching), switching duration <2s, from the ON state, which means 100% brightness for the LED lights in the circuit, activates the additional dimming function and the brightness of the LED Lamp down regulated.
Der kurzzeitige beschränkte Spannungsabfall im LED-Modul führt dazu, dass sich die für die Helligkeitsregelung wichtigen Kondensatoren C1 im Eingangssteuerschaltkreis ES und C2 sowie C3 im Stabilisierungsschaltkreis SK entladen. Der Kondensator C1 entlädt sich dabei schneller (Entladezeit < als 2s) als die Kondensatoren C2 und C3 (Entladezeit > als 2s). Der Mikroprozessor vergleicht die Eingangsspannung am Anschluss AC-CK und VDD. Fällt die Spannung am Anschluss AC-CK vor dem Anschluss VDD zusammen, wird am Anschluss STI der Dimm-Prozess und am Anschluss SCK (Timer) der interne Zeitzähler ausgelöst. Über das Steuer IC LD110 Anschluss I-OUT wird der MOSFET Q4 angesteuert, der den konstanten LED-Strom herunterregelt. Als Folge wird die Helligkeit der Hochvolt-LED´s heruntergeregelt. Die Kondensatoren C1, C2 und C3 laden sich wieder auf. Erfolgt kein weiterer Schaltbefehl durch Schalterbetätigung, wird die Dimm-Funktion nach 10 Sekunden (der Timer ist entsprechend programmiert) die Helligkeitsstufe 10% erreichen und dauerhaft halten. The short-term limited voltage drop in the LED module causes the important for the brightness control capacitors C1 discharge in the input control circuit ES and C2 and C3 in the stabilization circuit SK. The capacitor C1 discharges faster (discharging time <than 2s) than the capacitors C2 and C3 (discharging time> than 2s). The microprocessor compares the input voltage at the AC-CK and VDD terminals. If the voltage at the AC-CK terminal coincides before the VDD connection, the dimming process is triggered at the STI connection and the internal time counter is triggered at the SCK (timer) connection. The control IC LD110 connection I-OUT is used to control the MOSFET Q4, which lowers the constant LED current. As a result, the brightness of the high-voltage LEDs is downshifted. The capacitors C1, C2 and C3 recharge. If no other switching command is given by a switch operation, the dimming function will reach the brightness level 10% after 10 seconds (the timer has been programmed accordingly) and hold it permanently.
Sofern während des Dimm-Prozesses (innerhalb der 10s) erneut der Sonderschaltbefehl des Wandschalters „schnelles AUS/EIN-Schalten“ (Schaltdauer < 2s) getätigt, wird die Dimm-Funktion zum Schaltzeitpunkt gestoppt und die gewählte Helligkeitsstufe dauerhaft beibehalten. If during the dimming process (within the 10s) the special switching command of the wall switch "fast OFF / ON" (switching time <2s) is made again, the dimming function is stopped at the switching time and the selected brightness level is permanently maintained.
Nach dem ersten kurzzeitig beschränkten Spannungsabfall, also nach dem Aktivieren der Dimm-Funktion, ist der Timer für die Kontrolle der Dimm-Funktion durch die Entladung des Kondensators C1, C2 und C3 und den unterschiedlichen Spannungsabfall an den Anschlüssen AC-CK und VDD des Mikro-Prozesses aktiviert worden. Die Kondensatoren laden sich nach dem Entladen wieder auf, da nach dem kurzen Spannungsabfall wieder die Versorgungsspannung anliegt. Mit dem zweiten Spannungsabfall (durch die erneute Schalterbetätigung) entladen sich die Kondensatoren C1, C2 und C3 erneut. Das daraus entstehende Steuersignal des Mikroprozessors LD105B (Spannungsabfall-Vergleich Anschluss AC-CK und VDD stoppt den aktivierten Timer-Anschluss SCK und somit den Dimm-Prozess am Anschluss SDI des Steuer IC´s LD110. Das Stoppen des Timers hat zur Folge, dass sich das veränderliche Steuersignal am Anschluss I-OUT des Steuer IC´s zum Zeitpunkt des Abschaltens des Timers nicht mehr verändert und den aktuellen Wert beibehält. Der nun stabile Spannungswert vom Anschluss I-OUT MOSFET Q4 führt zu einem Stop der Verringerung des LED-Stromes. Der aktuelle Helligkeitswert der Hochvolt-LED´s wird dauerhaft beibehalten. After the first momentarily limited voltage drop, ie after the activation of the dimming function, the timer for controlling the dimming function is the discharge of the capacitor C1, C2 and C3 and the different voltage drop at the terminals AC-CK and VDD of the micro Processes have been activated. The capacitors recharge after discharging because the supply voltage is applied again after the short voltage drop. With the second voltage drop (by the renewed switch operation), the capacitors C1, C2 and C3 discharge again. The resulting control signal of the microprocessor LD105B (voltage drop comparison terminal AC-CK and VDD stops the activated timer terminal SCK and thus the dimming process at the terminal SDI of the control IC's LD110 the variable control signal at the terminal I-OUT of the control IC is no longer changed and maintains the current value at the time the timer is switched off The now stable voltage value from the terminal I-OUT MOSFET Q4 leads to a stop of the reduction of the LED current. The current brightness value of the high-voltage LEDs is permanently maintained.
Sofern der Schalter HS dauerhaft auf die Position „AUS“ gestellt wird (länger als 3s) so wird hiermit eine dauerhafte Unterbrechung der Spannungsversorgung erreicht. Alle elektronischen Bauteile des LED-Moduls werden stromlos und die Hochvolt-LED´s erreichen die Helligkeitsstufe 0%. If the switch HS is permanently set to the position "OFF" (longer than 3s), this will result in a permanent interruption of the power supply. All electronic components of the LED module are de-energized and the high-voltage LEDs reach the
Die Dimmer-Elemente der Dimm-Funktion sind ohne Memory-Funktion ausgerüstet, was bedeutet, dass nach einem vollständigen Ausschaltzyklus bei erneutem Einschaltvorgang 100% Helligkeit anstehen. Die laufenden Prozesse entsprechen dann der obigen Beschreibung. The dimmer elements of the dimming function are equipped with no memory function, which means that after a complete switch-off cycle when switching on again, 100% brightness is present. The running processes then correspond to the above description.
Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen sind, dass diese ohne Änderungen an den bestehenden Elektroinstallationen betrieben werden können. Die damit ausgestatteten Leuchten sind wie übliche Leuchten anzuschließen. Die Dimm-Funktion ist eine zusätzlich auswählbare Funktion. Die Leuchten sind Normkonform zu den bestehenden Richtlinien der EU. Substantial advantages of the circuit arrangements according to the invention are that they can be operated without changes to the existing electrical installations. The luminaires equipped with this must be connected like usual luminaires. The dimming function is an additional selectable function. The luminaires are in conformity with the existing EU directives.
Die Dimm-Funktion kann Bestandteil der Leuchte sein oder auch des Leuchtmittels. Die Dimm-Funktion wird mit dem handelsüblichen Schalter „EIN/AUS“ angesteuert. The dimming function can be part of the luminaire or of the light source. The dimming function is controlled with the commercially available switch "ON / OFF".
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel. The invention is not limited to the embodiments, but in the context of the disclosure often variable.
Alle in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen. All disclosed in the description and / or drawing single and combination features are considered essential to the invention.
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