-
Gebiet der Technik
-
Diese Erfindung betrifft das Gebiet von LED-Beleuchtung.
-
Stand der Technik
-
LED-Lampen mit ihren vielen Vorteilen, wie einstellbare Farbtemperatur, Energieeinsparung, hohe Effizienz, lange Lebensdauer usw., gewinnen zurzeit in großem Umfang an Popularität. Jetzige Dimmverfahren umfassen Thyristordimmen, Dimmen mit 0-10V, Widerstand und PWM-Pulsmodulation, Dreiphasendimmen, Dali-Dimmen sowie Dimmverfahren mit Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee u.a.
-
Die vorstehend genannten Stromquellen und Dimmer können nur das Regeln der Helligkeit vornehmen. Die Farbtemperatur muss manuell geregelt werden, was es dem Nutzer unmöglich macht, die Farbtemperatur des Lichts zu regeln bzw. das Regeln der Farbtemperatur stark erschwert.
-
Gegenstand der Erfindung
-
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, auf der Grundlage der obigen Methoden zum Dimmen zu bewirken, dass die Lampe gemäß den Unterschieden der geographischen Region der Verwendung die Farbtemperatur einer Lichtquelle automatisch regelt, was bewirkt, dass die Farbtemperatur der Lichtquelle und die Farbtemperatur des Tageslichts vor Ort im betreffenden Zeitraum im Jahresverlauf identisch oder ähnlich sind. Dies wiederum bedeutet, dass die herkömmlichen Stromquellen für das Dimmen um eine Funktion zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur ergänzt werden.
-
Die Erfindung stellt ein System zur intelligenten Anpassung der Farbtemperatur bereit, das in Kombination mit herkömmlichen LED-Stromquellen und einer Schaltung zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur bewirkt, dass die ursprünglich nur über eine Dimmfunktion verfügende Schaltung eine Funktion zum automatischen Regeln der Farbtemperatur aufweist. Dies bewirkt, dass die Farbtemperatur der vor allem abends oder nachts benutzten Lichtquelle und die Farbtemperatur des tagsüber vorherrschenden lokalen natürlichen Lichts identisch oder ähnlich sind und am Abend die Farbtemperatur des Lampenlichts gemäß den jahreszeitlichen Veränderungen geregelt wird, zum Beispiel im Sommer eine hohe Farbtemperatur und im Winter eine niedrige Farbtemperatur.
-
Die Einheit zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur umfasst vorteilhafterweise jeweils eine Uhrschaltung, eine Farbtemperatursteuer- und Treiberschaltung, eine Programm- und Datenspeicherschaltung und eine automatische Positioniereinheit. Die Einheit zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur wandelt die von der LED-Stromquelle abgegebene Gleichspannung vorzugsweise in zwei oder mehr Betriebsspannungen um, die zwei Lichtquellen oder eine Vielzahl von Lichtquellen antreiben bzw. versorgen. Die Programm- und Datenspeicherschaltung enthält vorteilhafterweise eine vorkonfigurierte Informationsdatenbank mit Farbtemperaturdaten im Jahresverlauf aus unterschiedlichen Regionen.
-
Die die Erfindung zugrunde liegende technische Lösung beinhaltet unter anderem folgende Merkmale:
- Die Erfindung betrifft ein System zur intelligenten Anpassung der Farbtemperatur einer elektrischen Beleuchtungseinheit, das eine LED-Stromquelle, eine Einheit zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur und eine LED-Lichtquelle umfasst.
-
Bei der LED-Stromquelle kann es sich um eine beliebige Schaltung mit Dimmer handeln, die ein Dimmverfahren aus der Gruppe aus Thyristordimmen, Dreiphasendimmen, Wi-Fi-Dimmen, Bluetooth-Dimmen, Zigbee, 0-10V-Dimmen, PWM-Dimmen, Widerstandsdimmen und DALI-Dimmen verwirklicht.
-
Im Weiteren fordert die Einheit zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur vorteilhafterweise gemäß der geographischen Region der Verwendung der Lampe aus einer Informationsdatenbank mit Farbtemperaturdaten Informationen zur Farbtemperatur des Tageslichts des betreffenden Zeitraums im Jahresverlauf des lokalen Gebiets an und passt entsprechend die Farbtemperatur der Lampe an.
-
Im Weiteren können die regionalen Informationen gemäß einer automatischen Positioniereinheit bzw. Positionsermittlungseinheit gewonnen werden.
-
Im Weiteren können die regionalen Informationen manuell konfiguriert werden.
-
Im Weiteren können die regionalen Informationen aus einem zentralen Steuergerät oder einer Cloud Plattform gewonnen werden.
-
Im Weiteren umfasst die LED-Lichtquelle zumindest eine erste Lichtquelle mit einer Farbtemperatur der Lichtquelle von bevorzugt 2000 K bis 3000 K und eine zweite Lichtquelle mit einer Farbtemperatur der Lichtquelle von bevorzugt 5000 K bis 6500 K.
-
Im Weiteren kann die LED-Lichtquelle mit gemeinsamer Anode oder gemeinsamer Kathode verbunden sein.
-
Im Weiteren weist die Uhrschaltung vorteilhafterweise eine Schaltung mit Eigenstromversorgung auf, die im Falle einer Unterbrechung der externen Stromversorgung mindestens z. B. 180 Tage aufrechterhalten werden kann.
-
Das erfindungsgemäße System führt auf der Grundlage des Regelns der Helligkeit von herkömmlichen Lampen zusätzlich eine Einheit zum automatischen Regeln der Farbtemperatur ein, so dass die Lampe gemäß den statistischen Daten der Farbtemperatur des betreffenden Zeitraums im Jahresverlauf in der Region der Verwendung die Farbtemperatur der Lampe automatisch anpassen kann, wodurch die Nachfrage nach Individualisierung des Lampenmarktes besser befriedigt wird.
-
Zusammengefasst stellt die vorliegende Erfindung ein System zur intelligenten Anpassung der Farbtemperatur einer Lichtquelle bereit, wobei das System gemäß der unterschiedlichen Farbtemperatur des Sonnenlichts zu unterschiedlichen Zeiten jedes Tages der vier Jahreszeiten eines Jahres bewirkt, dass die Farbtemperatur der Lichtquelle und die Farbtemperatur des Sonnenlichts vor Ort identisch oder ähnlich sind.
-
In Kombination mit herkömmlichen dimmbaren Stromquellen oder Netzteilen mit Schaltungen zum Dimmen, wie Thyristorstromquellen, Stromquellen mit 0-10V-Steuerung, DALI-gesteuerte Stromquellen, Bluetooth-gesteuerte Stromquellen und andere, umfasst das System zur intelligenten Anpassung der Farbtemperatur vorzugsweise zumindest zwei Lichtquellen, bei denen es sich um eine erste Lichtquelle mit einer Farbtemperatur von bevorzugt 2000 K bis 3000 K und um eine zweite Lichtquelle mit einer Farbtemperatur von bevorzugt 5000 K bis 6500 K handelt.
-
Dabei wird die Farbtemperatur der von der Farbtemperatursteuer- und Treiberschaltung gesteuerten Lichtquellen in Abhängigkeit von regionalen und zeitlichen Unterschieden automatisch verändert, wobei für die Position der Lampe in diesem System die Positionsinformationen der Lampe durch eine automatische Positioniereinheit automatisch gewonnen werden, alternativ oder zusätzlich auch durch manuelles Eingeben oder eine Cloud Plattform oder ein zentrales Steuergerät gewonnen werden können und der Einheit für die automatische Anpassung der Farbtemperatur bereitgestellt werden, so dass die Lampe entsprechend den Veränderungen der Farbtemperatur des Sonnenlichts vor Ort im betreffenden Zeitraum im Jahresverlauf die Farbtemperatur der LED steuert.
-
Das erfindungsgemäße System Erfindung kann gemäß den statistischen Daten der Farbtemperatur des betreffenden Zeitraums im Jahresverlauf in der Region der Verwendung der Lampe die Farbtemperatur der Lampe automatisch anpassen, wodurch die Nachfrage nach Individualisierung des Lampenmarktes befriedigt wird.
-
Figurenliste
-
- 1: Schematische Darstellung eines Systems zur intelligenten Anpassung der Farbtemperatur einer LED-Beleuchtung gemäß der Erfindung.
-
Konkrete Ausführungsformen
-
Nachfolgend wird in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen und der Zeichnung die Erfindung weitergehend detailliert beschrieben, wobei jedoch die Ausführungsformen dieser Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt sind.
-
Der Verweis auf die schematische Darstellung eines Systems gemäß der Erfindung zur intelligenten Anpassung der Farbtemperatur einer LED-Beleuchtung in 1 zeigt, dass das System eine LED-Stromquelle 101 aufweist. Bei der LED-Stromquelle 101 handelt es sich bevorzugt um eine dimmbare Stromquelle bzw. ein Netzteil oder Vorschaltgerät, wobei die Dimmung auf einem der bekannten Prinzipien von Thyristordimmen, Dreiphasendimmen, Wi-Fi-Dimmen, Bluetooth-Dimmen und Zigbee-Dimmen, insbesondere mit drahtloser Ansteuerung, beruhen kann. Es kann sich ebenfalls um eine drahtgebundene gesteuerte Stromquelle mit einem integrierten Dimmverfahren wie 0-10V-Dimmen, PWM-Dimmen, Widerstandsdimmen und DALI-Dimmen handeln.
-
Die Einheit zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur 10 umfasst eine Farbtemperatursteuer- und Treiberschaltung 102, eine Programm- und Datenspeicherschaltung 105, eine Uhrschaltung 106 und eine automatische Positioniereinheit 107, wobei die Lichtquelle mit gemeinsamer Anode oder gemeinsamer Kathode mit der Farbtemperatursteuer- und Treiberschaltung 102 verbunden sein kann, in der Programm- und Datenspeicherschaltung 105 Informationen mit Farbtemperaturdaten betreffender Zeiträume im Jahresverlauf aus unterschiedlichen Regionen vorkonfiguriert sind und eine Informationsdatenbank mit Farbtemperaturdaten gebildet wird bzw. vorhanden ist. Die Uhrschaltung 106, die die aktuelle Uhrzeit ausgibt, weist eine Schaltung mit Eigenstromversorgung auf (in 1 nicht dargestellt), die im Falle einer Unterbrechung der externen Stromversorgung mindestens 180 Tage aufrechterhalten werden kann. Die ausgegebene Uhrzeit bzw. das ausgegebene Datum bleiben also auch bei einer Unterbrechung der externen Stromversorgung aktuell. Die Positioniereinheit 107 gibt den aktuellen Standort bzw. die Position des Systems aus, die beispielsweise mittels GPS, Mobilfunk oder WLAN automatisch ermittelt wird oder über eine geeignete Schnittstelle, etwa eine Cloud Plattform, eingegeben werden kann.
-
Die LED-Lichtquelle in 1 umfasst zumindest zwei Lichtquellen, bei denen es sich hier im Beispiel um eine erste Lichtquelle 104 mit einer Farbtemperatur von 2000 K bis 3000 K und um eine zweite Lichtquelle 103 mit einer Farbtemperatur von 5000 K bis 6500 K handelt. Die Farbtemperatursteuer- und Treiberschaltung 102 steuert die automatischen Veränderungen der Farbtemperatur der Lichtquelle gemäß den regionalen und zeitlichen Unterschieden. Für die Ermittlung der Position der Lampe bzw. Lichtquelle in diesem System können die Positionsinformationen der vorzugsweise automatisch arbeitenden Positioniereinheit 107 verwendet werden. Die Positionsdaten können auch durch manuelles Eingeben oder eine Cloud Plattform oder ein zentrales Steuergerät gewonnen werden und der Einheit zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur 10 bereitgestellt werden, so dass die Lichtquelle entsprechend den Veränderungen der Farbtemperatur des Sonnenlichts vor Ort im betreffenden Zeitraum im Jahresverlauf ansteuert wird.
-
Das heißt, die Farbtemperatursteuer- und Treiberschaltung 102 erhält von der Uhrschaltung 106 das aktuelle Datum und ggf. die aktuelle Uhrzeit (kurz: Zeit) und von der automatischen Positioniereinheit 107 die aktuelle geographische Position (kurz: Ort) des Systems. Anhand der in der Programm- und Datenspeicherschaltung 105 hinterlegten Daten ermittelt die Steuerung die zu diesem Ort und zu dieser Zeit korrespondierende, üblicherweise (z. B. im statistischen Mittel) vorliegende Farbtemperatur des Tageslichts und stellt die Farbtemperatur der LED-Lichtquelle dazu passend ein, zum Beispiel auf den gleichen oder einen ähnlichen Wert, und zwar durch entsprechende Ansteuerung der LED-Stromquelle 101 und/oder durch Auswahl der jeweiligen Lichtquelle 103 und/oder 104.
-
Da die beiden Lichtquellen 103 und 104 hier im Beispiel verschiedene Farbtemperaturbereiche abdecken, steht insgesamt ein relativ großer Bereich zur Verfügung. Es können auch mehr als zwei Lichtquellen verwendet werden, um den Gesamtbereich der Farbtemperatur entsprechend zu vergrößern, oder auch nur eine Lichtquelle, falls deren ansteuerbarer Farbtemperaturbereich groß genug ist.
-
Anstelle von oder zusätzlich zu einer im System selbst hinterlegten Datenbank mit geographischen und jahreszeitlichen Informationen zur Farbtemperatur des Tageslichts kann auch eine Schnittstelle, beispielsweise über das Internet, zu einer entsprechenden Datenbank auf einem entfernten Server bzw. in der Cloud vorhanden sein.
-
Bei den vorstehenden Ausführungen handelt es sich lediglich um Ausführungsbeispiele dieser Erfindung und nicht um eine Einschränkung der Erfindung. Alle gemäß dem technischen Wesen dieser Erfindung an den vorstehenden Ausführungsbeispielen vorgenommenen einfachen Modifikationen, Abänderungen und äquivalenten konstruktiven Veränderungen sollen in den Schutzumfang der technischen Lösung dieser Erfindung fallen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Einheit zur automatischen Anpassung der Farbtemperatur
- 101
- LED-Stromquelle
- 102
- Farbtemperatursteuer- und Treiberschaltung
- 103
- Lichtquelle
- 104
- Lichtquelle
- 105
- Programm- und Datenspeicherschaltung
- 106
- Uhrschaltung
- 107
- Positioniereinheit
