EP1158841A2 - Dimmer - Google Patents

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EP1158841A2
EP1158841A2 EP01111250A EP01111250A EP1158841A2 EP 1158841 A2 EP1158841 A2 EP 1158841A2 EP 01111250 A EP01111250 A EP 01111250A EP 01111250 A EP01111250 A EP 01111250A EP 1158841 A2 EP1158841 A2 EP 1158841A2
Authority
EP
European Patent Office
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dimmer
connection
dimming
control
input
Prior art date
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Application number
EP01111250A
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English (en)
French (fr)
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EP1158841B1 (de
EP1158841A3 (de
Inventor
Klaus-Dieter Heinz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heinrich Kopp GmbH and Co KG
Original Assignee
Heinrich Kopp GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Heinrich Kopp GmbH and Co KG filed Critical Heinrich Kopp GmbH and Co KG
Publication of EP1158841A2 publication Critical patent/EP1158841A2/de
Publication of EP1158841A3 publication Critical patent/EP1158841A3/de
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Publication of EP1158841B1 publication Critical patent/EP1158841B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00—Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/04—Controlling
    • H05B39/08—Controlling by shifting phase of trigger voltage applied to gas-filled controlling tubes also in controlled semiconductor devices

Definitions

  • the invention relates to a dimmer for controlling a load, especially for brightness control of lighting devices.
  • Dimmers are brightness controls for lighting fixtures. dimmer enable the setting of many different technical equipment, especially lighting equipment, connected to an AC mains voltage are.
  • an adjustable one Brightness value used to at least one semiconductor switch to control. It is either by phase control or Phase section a desired rms value of the voltage set.
  • the leading edge and trailing edge control methods z. B. the respective zero crossing the AC line voltage is detected and used to control the semiconductor switch used.
  • a disadvantage of such conventional dimmer systems is in that the master dimmer and the slave dimmer are different have circuitry structure, so that the Master dimmers and slave dimmers during installation are not are interchangeable. This will complete the installation considerably more difficult and installation errors occur more frequently on.
  • Another disadvantage of such dimmer systems is that that the settings are made centrally on the master dimmer so that if the master dimmer fails, the entire dimmer system fails.
  • the dimmer settings can only be made on the master dimmer and not on the other dimmers.
  • a Dimmer to adjust the brightness of lighting fixtures create that avoids the disadvantages mentioned above and with other identically constructed dimmers to expand performance to a common load or for simultaneous dimming of separate load circuits can be connected in parallel.
  • Brightness settings are specified in the subclaims.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of the invention Dimmers 1 as a two-wire dimmer with a phase input connection 2 and a phase output connection 3.
  • the phase input connection 2 is connected via a line 4 to a Power supply device 5 connected via a Line 6 is connected to the phase output terminal 3.
  • a circuit breaker 7 is also connected, which via a Power line 8 connected to line 4 at a node 9 is.
  • the circuit breaker 7 is on a line 10 at the phase output terminal 3.
  • the circuit breaker 7 is via a control line 11 through a control device 12 controllable. Depending on that on the control line 11 The control signal applied switches the circuit breaker 7 the applied to the phase input terminal 2 AC voltage to the phase output terminal 3 through.
  • the Circuit breaker 7 is a controllable semiconductor switch, in particular a MOSFET, an IGBT or a triac.
  • the one in the Control device 12 contained in dimmer 1 is used by the power supply device 5 supplied with power via a line 13.
  • the power supply device 5 preferably contains a phase zero crossing detection circuit that has a zero crossing recognizes the applied AC voltage. The recognized Phase zero crossing becomes the triggering of the control device 12 evaluated.
  • the power supply device 5 contains also a capacitor in which an electrical charge for Generation of the power supply for the control device 12 is stored becomes.
  • the on the power supply device 5 via the line 4th AC voltage present preferably has a frequency from 50 Hz, which corresponds to a period of 20 ms.
  • the AC voltage present at the phase input terminal 2 is sinusoidal, with a half wave in a phase residual angle range and divided into a dimming phase angle range is.
  • the dimming phase angle range is preferably sufficient from a lower phase angle, which is for example 35 °, up to an upper phase angle, for example Is 152 °.
  • the dimming phase angle range is approximately in the Middle of a sinusoidal half-wave of the mains voltage, whereby the first section of the sinusoidal half-wave, for example ranges from 0 ° to 35 °, and the third section the sinusoidal half-wave, for example from 152 ° to 180 ° is sufficient to generate the supply voltage through the Power supply device 5 is available.
  • the middle one Dimming phase angle range for example from 35 ° to 152 ° is enough to adjust the brightness by the Dimmer.
  • the dimming phase angle is within the dimming phase angle range set.
  • the minimum adjustable Dimming phase angle is, for example, 35 °, while the maximum adjustable dimming phase angle is 152 °. The higher the dimming phase angle is set, the brighter it lights up a lighting fixture connected to the phase output connection 3 connected.
  • the dimming phase angle is set by an adjustment device 14, preferably by means of a potentiometer 15 the phase angle is manually adjustable.
  • the setting device 14 is over a line 16 with a first input of the control device 12 connected.
  • the control device 12 is preferably a Microcontroller with multiple inputs. By hiring of the potentiometer 15, for example, the charging time Influenced capacitor within the setting device 14, which is read out by the microcomputer 12.
  • the Control device 12 converts the set potentiometer value into a brightness value, which is used as a control signal the line 11 is delivered to the circuit breaker 7.
  • the setting device 14 is also connected via a line 17 a sensor surface, for example a metallic sensor surface 18, connected.
  • a sensor surface for example a metallic sensor surface 18, connected.
  • the sensor surface 18 When the sensor surface 18 is touched the dimming process cyclically, i.e. the dimmer increases the Brightness up to a maximum value and lowers the brightness after reaching the maximum value until reaching a minimum brightness value again.
  • the control device 12 is connected to a second input via a Line 19 connected to a protective circuit 20, the in turn via a line 21 to a control input 22 of the Dimmers 1 is present.
  • control device 12 is via a Line 23 connected to a further protective circuit 24, which via a line 25 to an extension input 26 of the Dimmers 1 is connected. Via extension entrance 26 can the dimmer 1 to an extension to operate the dimmer 1 can be connected.
  • the protective circuits 20, 24 serve to protect the control device 12 from overvoltages or high currents that are on the control input 22 or the extension input 26. In addition, the protective circuits 20, 24 perform signal level adjustments for the control circuit 12 through. Preferably contain the protective circuits 20, 24 additional filter circuits for signal suppression.
  • the control device 12 controls the circuit breaker 7 in Dependence on one set by the setting device 14 Dimming phase angle or a transmitted dimming control command on.
  • the dimming phase angle is set on a remote one connected to dimmer 1 Dimmer, the dimmer 1 receives one at its control input 22 Dimming control command, via line 21, the protective circuit 20 and the line 19 transmitted to the control device 12 becomes.
  • the received dimming control command is preferred a digital control command issued by the control device 12 is decoded. Depending on the decoded dimming control command the circuit breaker 7 is controlled.
  • the dimming phase angle is set by the setting device 14 of the dimmer 1, the control device generates 12 by changing the set phase angle a corresponding dimming control command that is sent via the control input 22 transmitted to the other connected dimmers becomes.
  • Be bidirectional via the control input 22 of the dimmer 1 Dimming control commands exchanged with other dimmers.
  • the different dimmers have equal rights and can Send and receive dimmer control commands.
  • the setting the brightness can be set on any dimmer, the corresponding dimmer control commands to the other dimmers sends.
  • the dimmer control commands contain information data with respect to the desired phase angle.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the invention Dimmers 1 for brightness adjustment.
  • the one shown in Fig. 2 Embodiment has the dimmer 1 next to the phase input connection 2 and the phase output connection 3 additionally a neutral connection 27.
  • the neutral connection 27 is used to connect dimmer 1 to a mains neutral.
  • the Neutral connection 27 is via a line 28 to the power supply device 5 connected.
  • the circuit breaker 7 via a line 29 at a node 30 to the line 28 connected.
  • the possible dimming phase angle range in the embodiment shown in Fig. 2 as Three-wire dimmer compared to the first shown in Fig. 1 Embodiment can be expanded as a two-wire dimmer.
  • the embodiment of the Dimmers 1 according to the invention have the advantage that they have only one Phase input terminal 2 and a phase output terminal 3 has and is therefore particularly suitable for retrofitting.
  • An already installed button for controlling a lighting device can in a simple manner by the in Fig. 1st shown two-wire dimmer to be replaced.
  • Fig. 3 shows an interconnection of several two-wire dimmers according to the first embodiment for performance expansion.
  • dimmers 1 are above Phase lines 31 on a network phase line 32.
  • To the Extension inputs 26 of the dimmer 1 is by means of a line 33 each have an operating button 34 connected via a Line 35 bears against the line phase line 32.
  • the phase output connections 3 of the dimmers are in parallel via lines 36 connected to a common voltage node 37.
  • a network neutral 38 and the node 37 is one Load 39, which is, for example, a lighting fixture can act.
  • the control inputs 22 of the dimmer 1 are connected to one another via control lines 40. Via the control lines 40 the dimmer 1 exchange control commands for setting the brightness of the lighting fixture 39. The The brightness can be adjusted at any of the n Two-wire dimmers are used.
  • the individual dimmers are actuated by the control buttons 34.
  • the dimmer 1 detects the duration of one at the extension input 26 applied actuation signal. Lies by a preferred embodiment, the duration of the actuation signal less than 50 ms, the dimmer ignores this signal as Interference signal. Is the duration of the actuation signal in one Range between 50 ms and 400 ms, the dimmer 1 leads one Switching process through. When the dimmer 1 is on State, it switches due to the pending Actuation signal. Is the dimmer 1 when switched on and the duration of the applied Actuation signal between 50 and 400 ms, the switches Dimmer off.
  • the actuation signal is present for more than 400 ms to the extension input 26 of the dimmer 1, the dimmer leads a dimming process, for example the brightness the connected lighting device 39 for the duration of the applied actuation signal until a maximum is reached Brightness value is increased.
  • Fig. 4 shows a further connection possibility of the invention
  • Two-wire dimmer 1, as shown in Fig. 1 is.
  • the parallel connection shown in FIG. 4 it is possible to have different separate load circuits with different Lighting devices 39-1, 39-2, ... 39-n dim at the same time.
  • the brightness of the different spaces by adjusting the phase angle of one the dimmer is 1-1 to 1-n.
  • the dimmer 1 on which the Phase angle or the brightness is set generated Dimmer control commands and gives these control commands over the Control lines 40 to the other dimmers in the other rooms of the building. These dimmers then dim the associated lighting device corresponding.
  • FIG. 5 shows a parallel connection of several three-wire dimmers according to the second embodiment of the invention Dimmers 1, as shown in Fig. 2.
  • Fig. 5 shown parallel connection of the three-wire dimmer 1 it is possible to dim an illumination device 39, whose power consumption clearly exceeds the performance of an individual Dimmers 1 lies.
  • the circuit shown in Fig. 5 largely corresponds to the circuit shown in FIG. 3 for two-wire dimmers, but also the neutral conductor connections 27 of the different dimmers via connecting lines 41 are connected in parallel to the mains neutral 38.
  • Fig. 6 shows a further parallel connection of several three-wire dimmers 1 according to the second embodiment as shown in Fig. 2 is shown.
  • the interconnection shown in Fig. 6 largely corresponds the parallel connection shown in Fig. 4, but in addition the neutral conductor connections 27 of the dimmer 1 to the mains neutral conductor 38 concerns.
  • the dimmer 1 according to the invention can be constructed identically with others Dimmers connected to build a dimmer system become. You can adjust the brightness of any the dimmer can be made. Since all dimmers are identical are constructed and have identical connections the installation of the dimmer very easy. By in the 4 and 6 shown parallel connection, it is possible different separate load circuits by a single Control dimmer. If one dimmer fails, the others can Dimmers continue to work so that there is no failure of the entire dimmer system comes.

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Dimmer zur Helligkeitseinstellung von Beleuchtungseinrichtungen mit einem Leistungsschalter (7) zum Schalten eines Laststromkreises innerhalb eines Dimm-Phasenwinkelbereichs, einer Einstelleinrichtung (14) zum Einstellen eines Dimm-Phasenwinkels, und mit einer Steuereinrichtung (12) zum Ansteuern des Leistungsschalters (7) in Abhängigkeit von einem durch die Einstelleinrichtung (14) eingestellten Dimm-Phasenwinkels oder einem übertragenen Dimm-Steuerbefehl. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Dimmer zur Steuerung einer Last, insbesondere zur Helligkeitssteuerung von Beleuchtungseinrichtungen.
Dimmer sind Helligkeitseinsteller für Beleuchtungskörper. Dimmer ermöglichen die Einstellung vieler, unterschiedlicher, technischer Einrichtungen, insbesondere von Beleuchtungseinrichtungen, die an eine Netzwechselspannung angeschlossen sind. Bei Beleuchtungseinrichtungen wird ein einstellbarer Helligkeitswert genutzt, um mindestens einen Halbleiterschalter zu steuern. Dabei wird entweder durch Phasenanschnitt oder Phasenabschnitt ein gewünschter Effektivwert der Spannung eingestellt. Bei dem Phasenanschnitt- und bei dem Phasenabschnitt-Steuerverfahren wird z. B. der jeweilige Nulldurchgang der Netzwechselspannung detektiert und zur Steuerung des Halbleiterschalters herangezogen.
Für das gleichzeitige Dimmen von mehreren getrennten Beleuchtungs-Laststromkreisen, beispielsweise für verschiedene Zimmer, oder zum Ansteuern einer Last mit einer sehr hohen Verbraucherleistung ist es notwendig, mehrere Dimmer eines Dimmersystems parallel zu verschalten. Herkömmliche Dimmersysteme arbeiten als Master-Slave-Dimmersysteme, bei denen an einem Master-Dimmer die Einstellungen vorgenommen werden und die an den Master-Dimmer angeschlossenen Slave-Dimmer in ihrer Funktionsweise dem Master-Dimmer folgen.
Ein Nachteil derartiger herkömmlicher Dimmersysteme besteht darin, daß die Master-Dimmer und die Slave-Dimmer einen unterschiedlichen schaltungstechnischen Aufbau besitzen, so daß der Master-Dimmer und die Slave-Dimmer bei der Installation nicht beliebig austauschbar sind. Hierdurch wird die Installation erheblich erschwert und Installationsfehler treten häufiger auf.
Ein weiterer Nachteil derartiger Dimmersysteme besteht darin, daß die Einstellungen zentral an dem Master-Dimmer vorgenommen werden, so daß bei Ausfall des Master-Dimmers das gesamte Dimmersystem ausfällt.
Darüber hinaus können die Dimmer-Einstellungen nur an dem Master-Dimmer und nicht an den übrigen Dimmern vorgenommen werden.
Da für derartige herkömmliche Dimmersysteme verschiedene Dimmertypen hergestellt werden, sind zudem die Stückkosten zur Herstellung der Dimmer relativ hoch.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dimmer zur Helligkeitseinstellung von Beleuchtungskörpern zu schaffen, der die oben genannten Nachteile vermeidet und mit weiteren identisch aufgebauten Dimmern zur Leistungserweiterung an eine gemeinsame Last oder zum gleichzeitigen Dimmen von getrennten Laststromkreisen parallel verschaltbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Dimmer mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Erfindung schafft einen Dimmer mit
  • einem Leistungsschalter zum Schalten eines Laststromkreises innerhalb eines Dimm-Phasenwinkelbereichs,
  • einer Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Dimm-Phasenwinkels, und mit
  • einer Steuereinrichtung zum Ansteuern des Leistungsschalters in Abhängigkeit von einem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Dimm-Phasenwinkel oder einen übertragenen Dimm-Steuerbefehl.
    • Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dimmers zur Helligkeitseinstellung sind in den Unteransprüchen angegeben.
    Im weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dimmers zur Erläuterung erfindungswesentlicher Merkmale unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.
    Es zeigen:
    Fig. 1
    eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dimmers zur Helligkeitseinstellung als Zweidraht-Dimmer mit einem Phaseneingangsanschluß und einem Phasenausgangsanschluß;
    Fig. 2
    eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dimmers als Dreidraht-Dimmer mit einem Phaseneingangs-, einem Phasenausgangs- und einem Nulleiteranschluß;
    Fig. 3
    eine Parallelverschaltung von mehreren erfindungsgemäßen Zweidraht-Dimmern zur Leistungserweiterung;
    Fig. 4
    eine Parallelverschaltung von mehreren erfindungsgemäßen Zweidraht-Dimmern zum Dimmen von getrennten Laststromkreisen;
    Fig. 5
    eine Parallelverschaltung von mehreren DreidrahtDimmern gemäß der zweiten Ausführungsform zur Leistungserweiterung;
    Fig. 6
    eine Parallelverschaltung von mehreren erfindungsgemäßen Dreidraht-Dimmern zum Dimmen von mehreren getrennten Laststromkreisen.
    Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dimmers 1 als Zweidraht-Dimmer mit einem Phaseneingangsanschluß 2 und einem Phasenausgangsanschluß 3.
    Der Phaseneingangsanschluß 2 ist über eine Leitung 4 an eine Stromversorgungseinrichtung 5 angeschlossen, die über eine Leitung 6 mit dem Phasenausgangsanschluß 3 verbunden ist. An dem Phaseneingangsanschluß 2 und dem Phasenausgangsanschluß 3 ist ferner ein Leistungsschalter 7 angeschlossen, der über eine Stromleitung 8 an einem Knoten 9 mit der Leitung 4 verbunden ist. Ferner liegt der Leistungsschalter 7 über eine Leitung 10 an dem Phasenausgangsanschluß 3 an. Der Leistungsschalter 7 ist über eine Steuerleitung 11 durch eine Steuereinrichtung 12 steuerbar. In Abhängigkeit von dem an der Steuerleitung 11 anliegenden Steuersignal schaltet der Leistungsschalter 7 die an dem Phaseneingangsanschluß 2 anliegende Wechselspannung an den Phasenausgangsanschluß 3 durch. Der Leistungsschalter 7 ist ein steuerbarer Halbleiterschalter, insbesondere ein MOSFET, ein IGBT oder ein Triac. Die in dem Dimmer 1 enthaltene Steuereinrichtung 12 wird von der Stromversorgungseinrichtung 5 über eine Leitung 13 mit Strom versorgt. Die Stromversorgungseinrichtung 5 enthält vorzugsweise eine Phasen-Nulldurchgangserkennungsschaltung, die einen Nulldurchgang der anliegenden Wechselspannung erkennt. Der erkannte Phasen-Nulldurchgang wird zur Triggerung der Steuereinrichtung 12 ausgewertet. Die Stromversorgungseinrichtung 5 enthält ferner einen Kondensator, in dem eine elektrische Ladung zur Erzeugung der Stromversorgung für die Steuereinrichtung 12 abgespeichert wird.
    Die an der Stromversorgungseinrichtung 5 über die Leitung 4 anliegende Wechselspannung weist vorzugsweise eine Frequenz von 50 Hz auf, wobei dies einer Periode von 20 ms entspricht. Die an dem Phaseneingangsanschluß 2 anliegende Wechselspannung ist sinusförmig, wobei eine Halbwelle in einen Phasen-Restwinkelbereich und in einen Dimm-Phasenwinkelbereich unterteilt ist. Dabei reicht der Dimm-Phasenwinkelbereich vorzugsweise von einem unteren Phasenwinkel, der beispielsweise 35° beträgt, bis zu einem oberen Phasenwinkel, der beispielsweise 152° beträgt. Der Dimm-Phasenwinkelbereich liegt etwa in der Mitte einer sinusförmigen Halbwelle der Netzspannung, wobei der erste Abschnitt der sinusförmigen Halbwelle, der beispielsweise von 0° bis 35° reicht, und der dritte Abschnitt der sinusförmigen Halbwelle, der beispielsweise von 152° bis 180° reicht, zur Erzeugung der Versorgungsspannung durch die Stromversorgungseinrichtung 5 zur Verfügung steht. Der mittlere Dimm-Phasenwinkelbereich, der beispielsweise von 35° bis 152° reicht, dient zum Einstellen der Helligkeit durch den Dimmer. Dabei wird der Dimm-Phasenwinkel innerhalb des Dimm-Phasenwinkelbereichs eingestellt. Der minimale einstellbare Dimm-Phasenwinkel beträgt beispielsweise 35°, während der maximal einstellbare Dimm-Phasenwinkel 152° beträgt. Je höher der Dimm-Phasenwinkel eingestellt ist, desto heller leuchtet ein Beleuchtungskörper, der an dem Phasenausgangsanschluß 3 angeschlossen ist.
    Die Einstellung des Dimm-Phasenwinkels erfolgt durch eine Einstelleinrichtung 14, bei der vorzugsweise mittels eines Potentiometers 15 der Phasenwinkel manuell einstellbar ist. Die Einstellung kann alternativ auch durch einen Drehimpulsgeber oder kapazitiv erfolgen. Die Einstelleinrichtung 14 ist über eine Leitung 16 mit einem ersten Eingang der Steuereinrichtung 12 verbunden. Die Steuereinrichtung 12 ist vorzugsweise ein Mikrocontroller mit mehreren Eingängen. Durch die Einstellung des Potentiometers 15 wird beispielsweise die Aufladezeit eines Kondensators innerhalb der Einstelleinrichtung 14 beeinflußt, die durch den Mikrocomputer 12 ausgelesen wird. Die Steuereinrichtung 12 wandelt den eingestellten Potentiometerwert in einen Helligkeitswert um, der als Steuersignal über die Leitung 11 an den Leistungsschalter 7 abgegeben wird.
    Die Einstelleinrichtung 14 ist ferner über eine Leitung 17 an eine Sensorfläche, beispielsweise eine metallische Sensorfläche 18, angeschlossen. Bei Berühren der Sensorfläche 18 erfolgt der Dimm-Vorgang zyklisch, d.h. der Dimmer erhöht die Helligkeit bis zu einem maximalen Wert und senkt die Helligkeit nach Erreichen des maximalen Wertes bis zum Erreichen eines minimalen Helligkeitswertes wieder ab.
    Die Steuereinrichtung 12 ist an einem zweiten Eingang über eine Leitung 19 an eine Schutzschaltung 20 angeschlossen, die ihrerseits über eine Leitung 21 an einem Steuereingang 22 des Dimmers 1 anliegt.
    An einem dritten Eingang ist die Steuereinrichtung 12 über eine Leitung 23 mit einer weiteren Schutzschaltung 24 verbunden, die über eine Leitung 25 an einen Nebenstelleneingang 26 des Dimmers 1 angeschlossen ist. Über den Nebenstelleneingang 26 kann der Dimmer 1 an eine Nebenstelle zur Bedienung des Dimmers 1 angeschlossen werden.
    Die Schutzschaltungen 20, 24 dienen dem Schutz der Steuereinrichtung 12 vor Überspannungen oder zu hohen Strömen, die an dem Steuereingang 22 oder dem Nebenstelleneingang 26 anliegen. Darüber hinaus führen die Schutzschaltungen 20, 24 Signalpegelanpassungen für die Steuerschaltung 12 durch. Vorzugsweise enthalten die Schutzschaltungen 20, 24 zusätzlich Filterschaltungen zur Signalentstörung.
    Die Steuereinrichtung 12 steuert den Leistungsschalter 7 in Abhängigkeit von einem durch die Einstelleinrichtung 14 eingestellten Dimm-Phasenwinkel oder einem übertragenen Dimm-Steuerbefehl an. Erfolgt die Einstellung des Dimm-Phasenwinkels an einem entfernt gelegenen, mit dem Dimmer 1 verbundenen Dimmer, erhält der Dimmer 1 an seinem Steuereingang 22 einen Dimm-Steuerbefehl, der über die Leitung 21, die Schutzschaltung 20 und die Leitung 19 an die Steuereinrichtung 12 übertragen wird. Der empfangene Dimm-Steuerbefehl ist vorzugsweise ein digitaler Steuerbefehl, der durch die Steuereinrichtung 12 decodiert wird. In Abhängigkeit von dem decodierten Dimm-Steuerbefehl wird der Leistungsschalter 7 angesteuert.
    Erfolgt die Einstellung des Dimm-Phasenwinkels durch die Einstelleinrichtung 14 des Dimmers 1, erzeugt die Steuereinrichtung 12 durch eine Veränderung des eingestellten Phasenwinkels einen entsprechenden Dimm-Steuerbefehl, der über den Steuereingang 22 an die weiteren angeschlossenen Dimmer übertragen wird. Über den Steuereingang 22 des Dimmers 1 werden bidirektional Dimm-Steuerbefehle mit weiteren Dimmern ausgetauscht. Dabei sind die verschiedenen Dimmer gleichberechtigt und können Dimmer-Steuerbefehle senden und empfangen. Die Einstellung der Helligkeit kann dabei an jedem beliebigen Dimmer erfolgen, der entsprechende Dimmer-Steuerbefehle an die übrigen Dimmer sendet. Die Dimmer-Steuerbefehle enthalten Informationsdaten bezüglich des gewünschten Phasenwinkels.
    Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dimmers 1 zur Helligkeitseinstellung. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform weist der Dimmer 1 neben dem Phaseneingangsanschluß 2 und dem Phasenausgangsanschluß 3 zusätzlich einen Nulleiteranschluß 27 auf. Der Nulleiteranschluß 27 dient zum Anschluß des Dimmers 1 an einen Netznulleiter. Der Nulleiteranschluß 27 ist über eine Leitung 28 mit der Stromversorgungseinrichtung 5 verbunden. Ferner ist der Leistungsschalter 7 über eine Leitung 29 an einem Knoten 30 an die Leitung 28 angeschlossen.
    Da die Stromversorgungseinrichtung 5 über den Phaseneingangsanschluß 2 und den Nulleiteranschluß 27 an die Netzwechselspannung anschließbar ist, kann der mögliche Dimm-Phasenwinkelbereich bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform als Dreidraht-Dimmer gegenüber der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform als Zweidraht-Dimmer erweitert werden. Demgegenüber weist die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dimmers 1 den Vorteil auf, daß sie nur einen Phaseneingangsanschluß 2 und einen Phasenausgangsanschluß 3 besitzt und somit besonders für den Nacheinbau geeignet ist. Eine bereits installierte Taste zur Ansteuerung einer Beleuchtungseinrichtung kann in einfacher Weise durch den in Fig. 1 dargestellten Zweidraht-Dimmer ersetzt werden.
    Fig. 3 zeigt eine Verschaltung von mehreren Zweidraht-Dimmern gemäß der ersten Ausführungsform zur Leistungserweiterung. Die Dimmer 1 liegen mit ihren Phaseneingangsanschlüssen 2 über Phasenleitungen 31 an einer Netzphasenleitung 32 an. An die Nebenstelleneingänge 26 der Dimmer 1 ist mittels einer Leitung 33 jeweils eine Bedientaste 34 angeschlossen, die über eine Leitung 35 an der Netzphasenleitung 32 anliegt. Die Phasenausgangsanschlüsse 3 der Dimmer sind parallel über Leitungen 36 an einen gemeinsamen Spannungsknoten 37 angeschlossen. Zwischen einem Netz-Nulleiter 38 und dem Knoten 37 liegt eine Last 39, bei der es sich beispielsweise um einen Beleuchtungskörper handeln kann. Die Steuereingänge 22 der Dimmer 1 sind über Steuerleitungen 40 miteinander verbunden. Über die Steuerleitungen 40 tauschen die Dimmer 1 Steuerbefehle zur Einstellung der Helligkeit des Beleuchtungskörpers 39 aus. Die Einstellung der Helligkeit kann dabei an einem beliebigen der n Zweidraht-Dimmer erfolgen.
    Durch die Bedientasten 34 werden die einzelnen Dimmer betätigt. Dabei erfaßt der Dimmer 1 die Dauer eines an dem Nebenstelleneingang 26 anliegenden Betätigungssignals. Liegt bei einer bevorzugten Ausführungsform die Dauer des Betätigungssignals unter 50 ms, ignoriert der Dimmer dieses Signal als Störsignal. Liegt die Dauer des Betätigungssignals in einem Bereich zwischen 50 ms und 400 ms, führt der Dimmer 1 einen Schaltvorgang durch. Wenn sich der Dimmer 1 in seinem eingeschalteten Zustand befindet, schaltet er sich aufgrund des anliegenden Betätigungssignals ein. Befindet sich der Dimmer 1 im eingeschalteten Zustand und liegt die Dauer des anliegenden Betätigungssignals zwischen 50 und 400 ms, schaltet sich der Dimmer aus. Liegt das Betätigungssignal für mehr als 400 ms an dem Nebenstelleneingang 26 des Dimmers 1 an, führt der Dimmer einen Dimm-Vorgang durch, wobei beispielsweise die Helligkeit der angeschlossenen Beleuchtungseinrichtung 39 für die Dauer des anliegenden Betätigungssignals bis zum Erreichen eines maximalen Helligkeitswertes erhöht wird.
    Durch die in Fig. 3 gezeigte Parallelverschaltung verschiedener gleichartiger Dimmer 1-1 bis 1-n ist es möglich, eine Beleuchtungseinrichtung 39 zu dimmen, deren Leistungsverbrauch über der Leistung der einzelnen Dimmer 1 liegt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dimmers 1 ist dieser als Unterputz-Dimmer mit einer Leistung von 400 Watt aufgebaut. Durch eine Parallelverschaltung von n Dimmern ist es möglich, Beleuchtungseinrichtungen mit einem Leistungsverbrauch von bis zu n x 400 Watt zu dimmen.
    Fig. 4 zeigt eine weitere Verschaltungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Zweidraht-Dimmers 1, wie er in Fig. 1 dargestellt ist. Bei der in Fig. 4 dargestellten parallelen Verschaltung ist es möglich, verschiedene separate Laststromkreise mit verschiedenen Beleuchtungseinrichtungen 39-1, 39-2, ... 39-n gleichzeitig zu dimmen. Beispielsweise befinden sich die verschiedenen Beleuchtungseinrichtungen 39-1 bis 39-n in verschiedenen Räumen eines Gebäudes, wobei die Helligkeit der verschiedenen Räume durch Einstellen des Phasenwinkels von einem der Dimmer 1-1 bis 1-n erfolgt. Der Dimmer 1, an dem der Phasenwinkel bzw. die Helligkeit eingestellt wird, erzeugt Dimmer-Steuerbefehle und gibt diese Steuerbefehle über die Steuerleitungen 40 an die übrigen Dimmer in den anderen Räumen des Gebäudes ab. Diese Dimmer dimmen dann die zugehörige Beleuchtungseinrichtung entsprechend.
    Fig. 5 zeigt eine Parallelverschaltung von mehreren Dreidraht-Dimmern gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dimmers 1, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Durch die in Fig. 5 dargestellte Parallelverschaltung der Dreidraht-Dimmer 1 ist es möglich, eine Beleuchtungseinrichtung 39 zu dimmen, deren Leistungsverbrauch deutlich über der Leistung eines einzelnen Dimmers 1 liegt. Die in Fig. 5 gezeigte Verschaltung entspricht weitestgehend der in Fig. 3 gezeigten Verschaltung für Zweidraht-Dimmer, wobei jedoch zusätzlich die Nulleiteranschlüsse 27 der verschiedenen Dimmer über Anschlußleitungen 41 parallel an den Netznulleiter 38 angeschlossen sind.
    Fig. 6 zeigt eine weitere Parallelschaltung von mehreren Dreidraht-Dimmern 1 gemäß der zweiten Ausführungsform, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Mit der in Fig. 6 dargestellten Verschaltung ist es möglich, verschiedene getrennte Laststromkreise gleichzeitig mittels der Dreidraht-Dimmer 1 zu dimmen. Die in Fig. 6 gezeigte Verschaltung entspricht weitestgehend der in Fig. 4 gezeigten Parallelschaltung, wobei jedoch zusätzlich die Nulleiteranschlüsse 27 der Dimmer 1 an dem Netz-nulleiter 38 anliegen.
    Der erfindungsgemäße Dimmer 1 kann mit weiteren identisch aufgebauten Dimmern zum Aufbau eines Dimmersystems verschaltet werden. Dabei kann die Einstellung der Helligkeit an jedem beliebigen der Dimmer vorgenommen werden. Da alle Dimmer identisch aufgebaut sind und identische Anschlüsse besitzen, ist die Installation der Dimmer sehr einfach. Durch die in den Fig. 4 und 6 gezeigte Parallelverschaltung ist es möglich, verschiedene getrennte Laststromkreise durch einen einzigen Dimmer zu steuern. Bei Ausfall eines Dimmers können die übrigen Dimmer weiter arbeiten, so daß es nicht zu einem Ausfall des gesamten Dimmersystems kommt.

    Claims (15)

    1. Dimmer mit
      einem Leistungsschalter (7) zum Schalten eines Laststromkreises innerhalb eines Dimm-Phasenwinkelbereichs,
      einer Einstelleinrichtung (14) zum Einstellen eines Dimm-Phasenwinkels, und mit
      einer Steuereinrichtung (12) zum Ansteuern des Leistungsschalters (7) in Abhängigkeit von einem durch die Einstelleinrichtung (14) eingestellten Dimm-Phasenwinkels oder einem übertragenen Dimm-Steuerbefehl.
    2. Dimmer nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) über einen Steuereingang (22) Dimm-Steuerbefehle mit weiteren Dimmern austauscht.
    3. Dimmer nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) bei Veränderung des eingestellten Phasenwinkels einen entsprechenden Dimm-Steuerbefehl erzeugt, der über den Steuereingang (22) an weitere Dimmer übertragen wird.
    4. Dimmer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromversorgungseinrichtung (5) zur Erzeugung einer Stromversorgung für die Steuereinrichtung (12) vorgesehen ist.
    5. Dimmer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungseinrichtung (5) einen Kondensator zum Speichern elektrischer Energie aufweist.
    6. Dimmer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass der Dimmer (1) einen Nebenstelleneingang (26) zum Anschluss einer Bedientaste (34) aufweist.
    7. Dimmer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung (14) an eine Sensorfläche, eine Lichtschranke, eine Taste oder an einen Drehimpulsgeber angeschlossen ist.
    8. Dimmer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass der Dimmer einen Phaseneingangsanschluss (2) zum Anschluss an eine Wechselspannung und einen Phasenausgangsanschluss (3) zum Anschluss an eine Last (39) aufweist.
    9. Dimmer nach Anspruch 8,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungseinrichtung (5) an den Phaseneingangsanschluss (2) und an den Phasenausgangsanschluss (3) angeschlossen ist.
    10. Dimmer nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet, dass der Dimmer (1) einen Phaseneingangsanschluss (2) zum Anschluss an eine Wechselspannung, einen Phasenausgangsanschluss (3) zum Anschluss an eine Last (39) und einen Nulleiteranschluss (27) zum Anschluss an einen Nulleiter (38) aufweist.
    11. Dimmer nach Anspruch 10,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungseinrichtung (5) an den Phaseneingangsanschluss (2) und an den Nulleiteranschluss (27) angeschlossen ist.
    12. Dimmer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungseinrichtung (5) eine Schaltung zur Triggerung der Steuereinrichtung (12) aufweist.
    13. Dimmer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass an den Steuereingang (22) und den Nebenstelleneingang (26) jeweils eine Begrenzungsschaltung (20, 24) zum Schutz der Steuereinrichtung (12) vor Überspannungen und zu hohen Strömen vorgesehen ist.
    14. Dimmer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereingang (22) und der Nebenstelleneingang (26) jeweils eine Anpassungsschaltung zur Spannungspegelanpassung für die Steuereinrichtung (12) aufweist.
    15. Dimmer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter (7) ein MOSFET, ein IGBT oder ein Triac ist.
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