DE3828702A1

DE3828702A1 - Leuchte mit mehreren lichtquellen aus niedervolt halogen-lampen mit wechselstromsteller

Info

Publication number: DE3828702A1
Application number: DE19883828702
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Stumpmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-08-24
Filing date: 1988-08-24
Publication date: 1990-03-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte, der im Oberbegriff des Anspruch 1 angegebenen Art. Bei Leuchten mit jeweils mehreren Niedervoltlampen sind diese Lampen in der Praxis parallel geschal tet, zwischen Netz z. B. 220 V und Leuchte wird ein Trafo geschaltet der die Lampenspannung, z. B. 12 V transformiert.

Unterschiedliche Netz- und Lampenspannungen sind möglich. In dieser Beschreibung werden als Beispiel die Netzspannung 220 V und die Lampenspannung 12 V beibehalten.

Transformatoren sind relativ schwer und groß bauend, neuere Versionen elektronischer Art sind aufwendiger und teuerer und nur für relativ kleine Leistungen realisierbar. Zur Helligkeitssteuerung muß zusätz lich zum Trafo zwischen Netz und Trafo ein Dimmer geschaltet werden.

Das Prinzip der Reihenschaltung von Lampen und dadurch der Wegfall eines Trafos ist bekannt aber kaum in Anwendung. Die Nachteile dabei sind, daß bei Ausfall einer Lampe die ganze Leuchte ausfällt und daß weiter bei Halogen Lampen von außen nicht erkennbar ist, welche von den Lampen defekt ist.

Ein weiterer Nachteil der Reihenschaltung ist der, daß bei 12 V Lampen mindestens 19 Stück in Reihe geschaltet werden müssen, um auf 220 V zu kommen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu vermeiden oder zu kompensieren, um die Vorteile des trafofreien Betriebes für die Praxis verwertbar zu machen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens 2 Lampen bis max. 10 oder 20 Lampen in Reihe geschaltet werden und daß weiter ein Wechselstromsteller wahlweise in Verbindung mit einem Dimmer zusätzlich in Reihe geschaltet wird.

Die heute in Anwendung befindlichen Wechselstromsteller und auch Dimmer auch neue elektronische Ausführungen arbeiten nach dem Prinzip des Phasenanschnittes. Das Prinzip ist bekannt, weshalb auf eine diesbezügliche Beschreibung des Schaltbildes, welches jeweils auch ohne Funkentstörung dargestellt wird, verzichtet wird.

Durch den Phasenanschnitt wird der Mittelwert des Stromes kleiner. Bei Zuordnung eines Widerstandes bestimmter Größe als Verbraucher, z. B. eine Halogen Lampe kann durch Phasenanschnitt der gewünschte Strom und damit die erforderliche Spannung am Ausgang des Wechselstrom stellers erreicht werden.

Wechselstromsteller sind zur Spannungsreduzierung für 12 V Lampen nicht in Gebrauch, da so niedrige Spannungen kaum zu erreichen sind oder diese einen zu großen Streubereich haben.

Anders bei der Reihenschaltung mehrerer Lampen, bei 2 Lampen kommt man auf 24 V und bei 3 Lampen schon auf 36 V und damit in den Bereich der erreichbaren Spannung von Wechselstromstellern. Je nach Anzahl der in einer Leuchte verwendeten Lampen wird die benötigte max. Ausgangsspannung durch einen Festwiderstand oder durch einen von außen nicht zugänglichen Verstellwiderstand fixiert.

Wenn man diesen Wechselstromsteller noch einen von außen einstell baren Stellwiderstand in Reihe zum Festwiderstand hinzuschaltet, so kann der Wechselstromsteller eine Doppelfunktion übernehmen. Einer seits die Begrenzung der max. Ausgangsspannung entsprechend der Anzahl der zu einer Leuchte gehörenden Lampen und im weiteren Bereich die Helligkeitssteuerung dieser Lampen übernehmen.

Diese Lösung ist speziell für die Reihenschaltung von Lampen von Interesse.

Bei einer Parallelschaltung muß zur Erreichung von 12 V Lampen spannung ein Transformator verwendet werden. Auch wäre bei mehreren parallel geschalteten Lampen durch die Addition des Stromes eine zu hohe Leistung für einen Wechselstromsteller, bzw. für einen Dimmer vorzusehen, so daß dessen Einsatz nicht mehr wirtschaftlich wäre.

Also für Parallelschaltung von Niedervoltlampen muß immer ein Trafo zur Spannungsreduzierung und zusätzlich ein Dimmer zur Hellig keitssteuerung verwendet werden.

Im Gegensatz dazu kann bei Reihenschaltung ein Wechselstromsteller der einen Dimmer beinhaltet sehr vorteilhaft für eine Leuchte mit 2-20 Leuchtquellen bzw. Lampen verwendet werden, womit erfindungs gemäß eine trafofreie Lösung geschaffen wäre.

Der für die Leuchte vorgeschlagene Wechselstromsteller hat eine Doppeltfunktion, er arbeitet über einen Teil des Phasenwinkels als Spannungsbegrenzer, wobei die max. Ausgangsspannung im Gegensatz zu einem Dimmer, bei welchem die max. Ausgangsspannung ca. der Netzspannung entspricht, mit einer durch die Anzahl der in der Leuchte verwendeten Lampen bestimmten Ausgangsspannung.

Die Summe der Lampenspannung ergibt die max. Ausgangsspannung des Wechselstromstellers, der Rest des Phasenwinkels wird dann zur weiteren Strom- bzw. Spannungsreduzierung verwendet und somit als Dimmer zur Helligkeitssteuerung der Leuchte.

Das Problem der Erkennung einer defekten Lampe ist bei einer kleineren Anzahl von Lampen gering, da die defekte Lampe durch Probieren ausfindig gemacht werden kann. Bei einer größeren Anzahl von Lampen in einer Leuchte ist es sinnvoll, wahlweise das Prinzip zur Erkennung der defekten Lampe durch eine optische Anzeige oder das Prinzip der Umgehung der defekten Lampe durch eine elektronische Schaltung zu verwenden.

Der beschriebene Lösungsweg ist in Anspruch 1 beschrieben und die Weiterbildung und besonders vorteilhaft die Ausgestal tung der Erfindung ist in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Des weiteren werden Details anhand von Figuren der Schaltbilder erläutert.

Fig. 1 zeigt das Schaltbild einer Leuchte mit beispielsweise 5 Niedervoltlampen und mit einem Wechselstromsteller in Reihe geschaltet.

Fig. 2 zeigt die Doppeltfunktion des Wechselstromstellers als Spannungsbegrenzer und zusätzlich als Dimmer.

Fig. 3 zeigt zusätzlich zum Schaltbild der Fig. 2 die optische Signalanzeige einer defekten Lampe durch eine Glimmlampe mit Vorwiderstand.

Fig. 4 zeigt zusätzlich zum Schaltbild Fig. 2 die Umgehung der defekten Lampe durch eine elektronische Lösung mit einem Heißleiter.

Fig. 5 zeigt zusätzlich zum Schaltbild Fig. 2 die optische Anzeige der defekten Lampe durch eine Leuchtdiode mit Vorwiderstand.

Fig. 6 Mehrere Heißleiter und wahlwese zusätzlich ein Widerstand in Reihe.

In Fig. 1 ist das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip der Reihen schaltung von fünf Niedervolt Halogen Lampen 2 in Reihenschaltung mit einem Wechselstromsteller 3, wobei die Ausgangsspannung ent sprechend der Lampenspannung und der Anzahl der Lampen im gezeigten Beispiel 60 V beträgt.

In Fig. 2 wird wie bei Fig. 1 jedoch zusätzlich zu R ein außen einstellbarer Widerstand P ₁ in Reihe geschaltet und damit die Helligkeitssteuerung bzw. eine Dimmerfunktion 4 erreicht.

Fig. 3 entspricht der Fig. 2, jedoch zusätzlich wird jeder Lampe 2 eine Glimmlampe 5 mit Vorwiderstand parallel geschaltet, welche bei Ausfall einer Lampe aufleuchtet.

Fig. 4 zeigt das Schaltbild der Fig. 2, zusätzlich wird jeder Lampe 2 ein Heißleiter 6 parallel geschaltet. Bei Defekt einer Lampe findet dann eine elektronische Umgehung statt und die restlichen Lampen leuchten weiter.

Fig. 5 zeigt das Schaltbild der Fig. 2, zusätzlich wird jeder Lampe 2 eine Leuchtdiode mit Vorwiderstand 7 parallel geschaltet. Bei Defekt einer Lampe wird dann die defekte Lampe angezeigt.

Fig. 6 zeigt die Schaltung, in der zu jeder Lampe 2 parallel mehrere Heißleiter 6 erforderlich sind und wenn zusätzlich ein größerer Spannungsabfall erforderlich ist, ein weiterer Widerstand 8 in Reihe geschaltet.

Bezugszeichenliste

1 Leuchte
2 Niedervolt Lampe
3 Wechselstromsteller
4 Wechselstromsteller mit Dimmer
5 Glimmlampe mit Vorwiderstand
6 Heißleiter
7 Leuchtdiode mit Vorwiderstand
8 Widerstand
Tr = Triac
D = Diac
P ₁ = Potentiometer (Verstellwiderstand)
R = Festwiderstand oder fest einstellbarer Widerstand
C = Condensator

Claims

1. Leuchte mit mehreren Lichtquellen, bestehend aus Niedervolt- Lampen mit jeweils gleicher Spannung, die in ihrer Summierung für Netzspannung verwendet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Lampen (2) oder max. eine der Netzspannung entsprechende Anzahl von Lampen zusammen mit einem nach dem Phasenanschnittprinzip arbeitenden Wechselstromsteller (3) in Reihe geschaltet wird, wobei die Eingangsspannung des Wechsel stromstellers (3) der Netzspannung entspricht und dessen max. Ausgangsspannung der Summe der Spannung entsprechend der Anzahl der zur Leuchte (1) gehörenden Lampen (2) entspricht, begrenzt durch den Widerstandswert R.

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstromsteller auch als Dimmer (4) zur Helligkeits steuerung eingesetzt werden kann, da neben der Spannungsbe grenzung durch R als Doppeltfunktion die Helligkeitssteuerung über einen von außen einstellbaren Widerstand P ₁ im Bereich der max. Ausgangsspannung entsprechend der Lampenanzahl bis zur min. Ausgangsspannung übernimmt.

3. Leuchte nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Lampe (2) in Parallelschaltung entweder eine optische Ausfallanzeige inform einer Glimmlampe mit Vorschaltwiderstand (5) oder eine elektronische Überbrückung inform eines Heißleiters (6) oder eine Leuchtdiode mit Vorschaltwiderstand (7) zugeschaltet ist.

4. Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Heißleiter (6) in Reihe und ein Widerstand 8 geschaltet ist.

5. Leuchte nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstromsteller (3) oder Wechselstromsteller mit Dimmer 4 in die Leuchte (1) integriert ist.

6. Leuchte nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstromsteller mit Dimmer (4) in der Kabelzuführung zwischen Netz und Leuchte (1) angeordnet ist.