EP1555859A1 - Ansteuerung von Leuchtmittel-Betriebsgeräten über einen modulierten DC-Bus - Google Patents

Ansteuerung von Leuchtmittel-Betriebsgeräten über einen modulierten DC-Bus Download PDF

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EP1555859A1
EP1555859A1 EP04027898A EP04027898A EP1555859A1 EP 1555859 A1 EP1555859 A1 EP 1555859A1 EP 04027898 A EP04027898 A EP 04027898A EP 04027898 A EP04027898 A EP 04027898A EP 1555859 A1 EP1555859 A1 EP 1555859A1
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EP
European Patent Office
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powerline
output circuit
control
rectifier
operating devices
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Dietmar Klien
Siegfried Luger
Falk Richter
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Tridonicatco GmbH and Co KG
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    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185—Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission

Definitions

  • the present invention relates to the control of several lighting control gear starting from a central unit.
  • the invention proceeds from a in Fig. 2 schematically shown system.
  • this is Illuminant a gas discharge lamp 5, by a Electric ballast (ECG) 1 as operating device is controlled.
  • ECG Electric ballast
  • this electronic ballast 1 has a Rectifier with power factor correction circuit (PFC, Power Factor Correction) 2, an electrolyte storage capacitor 4 and an RF inverter 3, the again by means of its output circuit 6 the Gas discharge lamp 5 drives.
  • the DC voltage Bus voltage
  • an emergency lighting controller 7 may be provided be.
  • the rectifier 2 in the ECG 1 is usually with AC voltage 9, for example, mains voltage supplied.
  • ECG 1 via a digital or To control analog bus control 8, thus the lamp 5 to start, dim or turn off.
  • ECG 1 lamp operating device
  • PFC circuit Such a PFC circuit is known to reduce disturbing harmonics in the input current.
  • ECG 1 inverter with PFC 2 represents a significant cost factor, which is the trend towards Extremely cost-effectively manufactured electronic ballasts strongly limited.
  • the starting point for the present invention is accordingly, a control for lighting control gear to propose a more cost-effective Manufacture of control gear allows.
  • the central point of the invention is that the unit Rectifier / PFC no longer local in each control gear, but is provided centrally for several operating devices.
  • the present invention deals with the Aspect, such as operating devices in a simple way on the DC output circuit not just with the required Operating power, but also supplied with control signals can be.
  • a method for the control of Lamp operating devices by means of a central, with AC powered rectifier / PFC unit proposed, said central unit by means of at least a DC output circuit several bulbs operating devices provided.
  • the DC supply voltage of the Output circuit according to a powerline technology high-frequency modulated digital control signals.
  • a powerline modulator for modulation supplied Control signals to the DC output circuit can in the DC output circuit or in the central rectifier / PFC unit be provided.
  • the powerline demodulator in a control gear a switch-off be transmitted, whereupon this assigned the Switch off the light bulb via a powerline control command.
  • the light source is a gas discharge lamp and the operating device accordingly an electronic Ballast is, the gas discharge lamp can through Switch off the inverter in the electronic Ballast be switched off.
  • the powerline modulator may be preceded by a switch, wherein the powerline modulator is a turn-off command to the DC output circuit in the form of a powerline control command, when the upstream switch is in its off position is transferred.
  • This conversion of the switch position into a digital control command has the advantage that with it the High-voltage DC switches common problems of formation of a Spark gap to be bypassed when opening the switch.
  • Signals can also be bidirectional on the DC output circuit be transmitted in accordance with the powerline technique, so that signals also from a control gear to the central Rectifier / PFC unit can be transmitted.
  • the corresponding operating device has a powerline modulator on.
  • the one Powerline demodulator has.
  • the powerline modulator can be separately (externally) to the central Rectifier / PFC unit are provided and signals with respect. the operating state of a lamp or the associated Equipment towards the rectifier / PFC unit transfer.
  • control commands can be individually to control gear and / or Groups of control gear can be addressed by the Commands have an address header or the / to be addressed operating equipment / s an individual Output circuit is assigned. In the latter case, the Addressing thus by addressing the output circuit, to which the device to be addressed is assigned.
  • Individual bulbs and / or groups of bulbs can thus individually started by means of the powerline control commands and / or dimmed.
  • the powerline control commands may be at an amplitude of less than 10%, in particular less than 5% of the DC voltage be modulated. This relatively small High-frequency voltage changes have the advantage that for the case that they are not used by a control gear should be slightly suppressed by a low-pass filter can be.
  • Control system for lighting control gear provided.
  • This Control system has a central rectifier / PFC unit, in the following called “central unit”.
  • This central unit powered by at least one DC output circuit several Lamp control gear.
  • the DC supply voltage is in a powerline technology high-frequency digital control signals modulated. These control signals can then be provided by powerline demodulators read locally in the operating devices and to Control of the lighting device associated with the operating device be evaluated.
  • a powerline modulator can be in the DC output circuit itself or be provided in the central unit.
  • the powerline demodulator in a control gear can do this be designed for a turn-off command he has via the DC output circuit receives, switching off the respectively assigned To cause light bulb.
  • a central processing unit is included for example, a rectifier 2 and a Power Factor Correction Circuit (PFC) 10 for multiple Illuminant operating devices 1, 1 ', 1 "provided Central unit 2 is supplied with AC voltage 9.
  • the Central unit 2, 10 is also spatially from the Control gear separately and can, for example, centrally for a room, a floor or even a building in a control cabinet etc. be arranged.
  • the bulbs can so be operated with DC or AC voltage, with in the latter case in the associated operating device Inverter is provided.
  • the power supply of the operating devices and lamps such as also the uni- or bidirectional communication between the Central unit and the local operating devices 1, 1 ', 1 " occurs via at least one DC output circuit 11, 12.
  • an output circuit 11th be designed bus-like, so that starting from this central common bus 11 the various operating devices 1, 1 ', 1 "are supplied via stubs 13, 13', 13 ''.
  • individual output circuits 12 may be provided.
  • This DC output circuit has the advantage of being compared to corresponding AC circuits against parasitic effects less vulnerable.
  • the central unit for several operating devices in common is provided, wherein the central unit with the Operating devices by means of at least one DC output circuit connected is.
  • the voltage on the output circuit 11 can for example, be 400 volts.
  • the DC output circuit 11 strictly from the mains supply voltage 9 is disconnected, as explained in detail below one Powerline modulation for the DC output circuit 11 is provided which is not subject to those restrictions, like them usually prevail in mains voltage supplies.
  • Fig. 3 there is shown a technique such as by means of the DC bus in a simple way, the operating devices 1 not only with voltage supplied, but also can be controlled. According to this Aspect become powerline control signals high-frequency on the DC bus 11 modulated.
  • the stroke of the modulation can be for example, be 10 volts at 400 volts DC voltage.
  • the modulation deviation compared to the Level of DC voltage is small and bpsw. less than 10% and preferably less than 5% of the DC voltage level.
  • Doe modulation frequency may be, for example, in the MHz range.
  • PLC Powerline
  • the higher-level control can, for example, a DALI (Digital Addressable Light Interface) - control.
  • DALI Digital Addressable Light Interface
  • control signals 23 can be complex control signals for Starting, switching on and / or dimming etc. to the corresponding operating device 1 connected light source 14th be.
  • the PLC modulator 17 but also a simple, manually operated button or switch 18 upstream, so that the transfer of this switch 18th in the off position from the PLC modulator 17 into a powerline drive signal for the DC bus 11 is implemented.
  • This powerline control signal is then provided by a PLC modulator 15 is read, evaluated and a local control unit 16 in transferred to the operating device 1.
  • the local control unit 16 ensures that the read out powerline control signals in a corresponding operating state control signal for the connected light source 14 is implemented.
  • Actuating signals can therefore be turned on a light source, switched off and / or dimmed or starting from the Central unit states queried by a control gear become (master / slave principle).
  • the brightness control can in a gas discharge lamp, for example by adjusting the frequency of the inverter in an electronic Ballast (ECG) be.
  • ECG electronic Ballast
  • a powerline control command with an address header (Header) be provided so that the PLC demodulator 15 and the connected local control unit 16 can detect whether the respective powerline control command for the associated Operating device 1 is determined.
  • the operating device is added course, in advance assigned an address in the Operating equipment is stored and that of the control command sending unit is known.
  • the central unit 20 or the associated PLC modulator 17 an operating device. 1 thereby address with a powerline control command that a this operating device 1 associated DC bus line 11 for Transmission of the corresponding powerline control command is used.
  • the Central unit 20 a plurality of output circuits 11, 12 (see FIG. 1) address, thus different operating devices or groups to drive differently on operating devices (for example Starting, switching off, dimming the assigned lamps).
  • FIG. 4 shows that between the central unit 20 and one or more operating devices 1 a subunit 20 may be provided, which may include the PLC modulator 17.
  • a DC bus is provided, can between the subunit 20 and the central unit one of the Central unit rectified AC voltage (AC intermediate voltage) available.
  • the communication on the DC bus 11 is bidirectional. That means it can not only Powerline control commands from a central 19 to local Operating devices 1 are transmitted, but for example also error messages and / or status signals from local Operating devices are returned to the control center 19.
  • the corresponding operating device 1 of course not only a PLC demodulator 15, but also a PLC modulator (not shown in figures) for the modulation of Feedback signals on the DC bus 11.

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

Abstract

Leuchtmittel-Betriebsgeräte werden mittels einer zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit (2, 10) angesteuert, die mittels wenigstens eines DC-Ausgangskreises (11) mehrere Leuchtmittel-Betriebsgeräte (1) versorgt.
Der DC-Versorgungsspannung wird in einer Powerline-Technik (17) hochfrequente digitale Steuersignale aufmoduliert, die durch Powerline-Demodulatoren (15) in den Betriebsgeräten (1) ausgelesen und zur Ansteuerung des zugeordneten Leuchtmittels (5)ausgewertet werden können

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Steuerung von mehreren Leuchtmittel-Betriebsgeräten ausgehend von einer zentralen Einheit.
Dabei geht die Erfindung von einem in Fig. 2 schematisch dargestellten System aus. In diesem Beispiel ist das Leuchtmittel eine Gasentladungslampe 5, die von einem elektrischen Vorschaltgerät (EVG) 1 als Betriebsgerät angesteuert wird. In üblicher Weise weist dieses EVG 1 einen Gleichrichter mit Leistungsfaktor-Korrekturschaltung (PFC, Power Factor Correction) 2, einen Elektrolyt-Speicherkondensator 4 sowie einen HF-Wechselrichter 3 auf, der wiederum mittels über seinen Ausgangskreis 6 die Gasentladungslampe 5 ansteuert. Die Gleichspannung (Busspannung) liegt somit nur innerhalb des EVGs vor.
Zusätzlich kann eine Notbeleuchtungssteuerung 7 vorgesehen sein.
Der Gleichrichter 2 in dem EVG 1 wird üblicherweise mit Wechselspannung 9, beispielsweise Netzspannung, versorgt.
Gleichzeitig ist es bekannt, das EVG 1 über eine Digital- oder Analogbussteuerung 8 anzusteuern, um somit die Lampe 5 zu starten, zu dimmen oder auszuschalten. Festzuhalten ist, dass bei diesem Stand der Technik in jedem Lampenbetriebsgerät (EVG 1) ein eigener Gleichrichter 2 mit PFC-Schaltung vorgesehen ist. Eine derartige PFC-Schaltung verringert bekanntlich störende Oberwellen im Eingangsstrom. Andererseits stellen diese lokal in jedem EVG 1 vorgesehenen Wechselrichter mit PFC 2 einen beträchtlichen Kostenfaktor dar, der den Trend zu äußerst kostengünstig gefertigten EVG's stark eingrenzt.
Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung ist es dementsprechend, eine Ansteuerung für Leuchtmittel-Betriebsgeräte vorzuschlagen, die eine kostengünstigere Fertigung von Betriebsgeräten ermöglicht.
Zentraler Punkt der Erfindung ist es dabei, dass die Einheit Gleichrichter/PFC nicht mehr lokal in jedem Betriebsgerät, sondern zentral für mehrere Betriebsgeräte vorgesehen ist. Die Verbindung zwischen dieser Zentrale und den einzelnen Betriebsgeräten erfolgt erfindungsgemäß über einen DC-Ausgangskreis.
Insbesondere beschäftigt sich die vorliegende Erfindung mit dem Aspekt, wie Betriebsgeräte in einfacher Weise über den DC-Ausgangskreis nicht nur mit der erforderlichen Betriebsleistung, sondern auch mit Steuersignalen versorgt werden können.
Genauer gesagt wird die oben angeführte Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche entwickeln den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
Erfindungsgemäß wird also ein Verfahren zur Steuerung von Leuchtmittel-Betriebsgeräten mittels einer zentralen, mit Wechselspannung versorgten Gleichrichter/PFC-Einheit vorgeschlagen, wobei diese Zentraleinheit mittels wenigstens eines DC-Ausgangskreises mehrere Leuchtmittelbetriebsgeräte versorgt. Dabei wird der DC-Versorgungsspannung des Ausgangskreises gemäß einer Powerline-Technik hochfrequente digitale Steuersignale aufmoduliert. Diese Powerline-Steuersignale können dann lokal in den Betriebsgeräten durch dort vorgesehene Powerline-Demodulatoren aus dem DC-Ausgangskreis ausgelesen und zur Ansteuerung des jeweils zugeordneten Leuchtmittels ausgewertet werden.
Unter "Powerline" ist im weitesten Sine eine Signalübertragung über eine Spannungsversorgung zu verstehen. Grundlagen der Powerline-Technik können beispielsweise dem Buch "Powerline Communications" von Klaus Dorstedt, Verlag Prentice Hall, Juni 2001, entnommen werden.
Ein Powerline-Modulator zur Modulation zugeführter Steuersignale auf den DC-Ausgangskreis kann dabei in dem DC-Ausgangskreis oder aber in der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit vorgesehen sein.
Zum Ausschalten eines Leuchtmittels kann dem Powerline-Demodulator in einem Betriebsgerät ein Ausschaltbefehl übermittelt werden, woraufhin dieser das zugeordnete Leuchtmittel über einen Powerline-Steuerbefehl abschaltet.
Wenn beispielsweise das Leuchtmittel eine Gasentladungslampe und das Betriebsgerät dementsprechend ein elektronisches Vorschaltgerät ist, kann die Gasentladungslampe durch Abschalten des Wechselrichters in dem elektronischen Vorschaltgerät abgeschaltet werden.
Dem Powerline-Modulator kann ein Schalter vorgeschaltet sein, wobei der Powerline-Modulator einen Ausschaltbefehl an den DC-Ausgangskreis in Form eines Powerline-Steuerbefehls abgibt, wenn der vorgeschaltete Schalter in seine Ausschalt-Position überführt wird. Dieses Umsetzen der Schalterstellung in einen digitalen Steuerbefehl hat den Vorteil, dass damit die bei Hochspannungs-DC-Schaltern üblichen Probleme der Bildung einer Funkenstrecke beim Öffnen des Schalters umgangen werden.
Auf dem DC-Ausgangskreis können Signale auch bidirektional gemäß der Powerline-Technik übertragen werden, so dass Signale auch von einem Betriebsgerät hin zu der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit übertragen werden können. In diesem Fall weist das entsprechende Betriebsgerät einen Powerline-Modulator auf.
Somit können beispielsweise Fehler- und/oder Statusmeldungen von einem Betriebsgerät zu der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit oder zu einer anderen an den DC-Ausgangskreis angeschlossenen Stelle hin übertragen werden, die einen Powerline-Demodulator aufweist.
Der Powerline-Modulator kann separat (extern) zu der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit vorgesehen werden und Signale bzgl. des Betriebszustands eines Leuchtmittels bzw. des zugeordneten Betriebsmittels hin zu der Gleichrichter/PFC-Einheit übertragen.
Die Steuerbefehle können individuell an Betriebsgeräte und/oder Gruppen von Betriebsgeräten adressierbar sein, indem die Befehle einen Adress-Header aufweisen oder dem/den anzusprechenden Betriebsgerät/en ein individueller Ausgangskreis zugeordnet wird. In letzterem Fall erfolgt die Adressierung somit durch Ansprechen desjenigen Ausgangskreis, dem das zu adressierende Gerät zugeordnet ist.
Einzelne Leuchtmittel und/oder Gruppen von Leuchtmitteln können somit mittels der Powerline-Steuerbefehle individuell gestartet und/oder gedimmt werden.
Die Powerline-Steuerbefehle können mit einer Amplitude von weniger als 10%, insbesondere weniger als 5% der DC-Spannung aufmoduliert werden. Diese verhältnismäßig geringen hochfrequenten Spannungsänderungen haben den Vorteil, dass für den Fall, dass sie einem Betriebsgerät keine Verwendung finden sollen, diese durch ein Tiefpassfilter leicht unterdrückt werden können.
Im übrigen ist festzuhalten, dass die Anforderungen in dem Powerline-DC-Bus ohne Rücksichtnahme auf die Anforderungen von Netzbetreibern definiert werden können, so dass die strengen Beschränkungen der Powerline-Technik, wie sie in öffentlichen Netzen herrschen, nicht eingehalten werden müssen. Etwaige hohe, hochfrequente Signalpegel (Modulationspegel) in dem DC-Bus verursachen nämlich keine Beeinträchtigen der Wechselspannungsversorgung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem für Leuchtmittel-Betriebsgeräte vorgesehen. Dieses Steuersystem weist eine zentrale Gleichrichter/PFC-Einheit auf, im folgenden "Zentraleinheit" genannt. Diese Zentraleinheit versorgt mittels wenigstens eines DC-Ausgangskreises mehrere Leuchtmittel-Betriebsgeräte. Der DC-Versorgungsspannung sind in einer Powerline-Technik hochfrequente digitale Steuersignale aufmoduliert. Diese Steuersignale können dann durch Powerline-Demodulatoren in den Betriebsgeräten lokal ausgelesen und zur Ansteuerung des den Betriebsgerät zugeordneten Leuchtmittel ausgewertet werden.
Ein Powerline Modulator kann in dem DC-Ausgangskreis selbst oder aber in der Zentraleinheit vorgesehen sein.
Der Powerline-Demodulator in einem Betriebsgerät kann dazu ausgelegt sein, auf einen Ausschaltbefehl, den er über den DC-Ausgangskreis erhält, das Ausschalten des jeweils zugeordneten Leuchtmittels zu veranlassen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sollen nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen sowie die folgende detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
Fig. 1
zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Steuersystems für Leuchtmittel-Betriebsgeräte mit zentraler Gleichrichter/PFC-Einheit und DC-Ausgangskreis,
Fig. 2
zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Betriebsmittel-Ausgestaltung für Gasentladungslampen,
Fig. 3
zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem Powerline-Steuersignale auf einen DC-Ausgangskreis aufmoduliert werden, und
Fig. 4
zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das insbesondere für eine bidirektionale Kommunikation zwischen lokalen Betriebsgeräten und der Zentraleinheit ausgebildet ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine Zentraleinheit, aufweisend beispielsweise einen Gleichrichter 2 sowie eine Leistungsfaktor-Korrekturschaltung (PFC) 10 für mehrere Leuchtmittel-Betriebsgeräte 1, 1', 1" vorgesehen. Die Zentraleinheit 2 wird mit Wechselspannung 9 versorgt. Die Zentraleinheit 2, 10 ist im übrigen auch räumlich von den Betriebsgeräten getrennt und kann bspw. zentral für einen Raum, eine Etage oder gar ein Gebäude in einem Schaltschrank etc. angeordnet sein.
Wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, können die verschiedenen Leuchtmittel-Betriebsgeräte 1, 1', 1" verschiedenste Leuchtmittel, wie beispielsweise eine Gasentladungslampe 5, Leuchtdioden 5', etc. ansteuern. Die Leuchtmittel können also mit DC- oder mit AC-Spannung betrieben werden, wobei in letzerem Fall in dem zugehärigen Betriebsgerät ein Wechselrichter vorgesehen ist.
Weiterhin können an den Ausgangskreis 11 der Zentraleinheit auch andere (bspw. passive) lichttechnische oder Gebäudetechnische Einrichtungen, wie beispielsweise ein Lichtsensor 5" oder ein Bewegungsmelder (nicht dargestellt) angeschlossen sein.
Je nach Natur der angeschlossenen Leuchtmittel 5, 5' bzw. Sensoren 5" sind die Betriebsgeräte 1, 1', 1" unterschiedlich ausgebildet. Für den Fall, dass die Gasentladungslampe 5 angesteuert werden soll, ist das entsprechende Betriebsgerät 3 bspw. als Vorschaltgerät mit einem Wechselrichter ausgebildet. Die Betriebsgeräte können in diesem Fall auch als "Ausgangs-Konverter" bezeichnet werden.
Die Spannungsversorgung der Betriebsgeräte und Leuchtmittel wie auch die uni- oder bidirektionale Kommunikation zwischen der Zentraleinheit und den lokalen Betriebsgeräten 1, 1', 1" erfolgt über wenigstens einen DC-Ausgangskreis 11, 12. Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, kann dabei ein Ausgangskreis 11 busartig ausgestaltet sein, so dass ausgehend von diesem zentralen gemeinsamen Bus 11 die verschiedenen Betriebsgeräte 1, 1', 1" über Stichleitungen 13, 13', 13'' versorgt werden. Alternativ oder zusätzlich können für einzelne Betriebsgeräte bzw. gemeinsam versorgte Gruppen an Betriebsgeräten individuelle Ausgangskreise 12 vorgesehen sein.
Dieser DC-Ausgangskreis hat den Vorteil, dass er im Vergleich zu entsprechenden AC-Kreisen gegenüber parasitären Effekten weniger anfällig ist.
An den DC-Ausgangskreis 11 bzw. 12 können Notlicht-Steuereinheiten 7 bzw. weitere Steuereinheiten 8 angeschlossen sein, wobei diese Einrichtungen auch Signale von den angeschlossenen Betriebsgeräten aus dem DC-Bus auslesen könne, wenn sie einen Powerline-Demodulator aufweisen.
Festzuhalten ist also, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Zentraleinheit für mehrere Betriebsgeräte gemeinsam vorgesehen ist, wobei die Zentraleinheit mit den Betriebsgeräten mittels wenigstens eines DC-Ausgangskreises verbunden ist. Die Spannung auf dem Ausgangskreis 11 kann beispielsweise 400 Volt betragen.
Da wie aus Fig. 1 beispielsweise ersichtlich, der DC-Ausgangskreis 11 strikt von der Netzversorgungsspannung 9 getrennt ist, kann wie im folgenden im Detail erläutert eine Powerline-Modulation für den DC-Ausgangskreis 11 vorgesehen sein, die nicht denjenigen Restriktionen unterliegt, wie sie normalerweise in Netzspannungsversorgungen herrschen.
In Fig. 3 ist eine Technik dargestellt, wie mittels des DC-Bus in einfacher Weise die Betriebsgeräte 1 nicht nur mit Spannung versorgt, sondern auch angesteuert werden können. Gemäß diesem Aspekt werden Powerline-Steuersignale hochfrequent auf den DC-Bus 11 aufmoduliert. Der Hub der Modulation kann dabei beispielsweise 10 Volt bei 400 Volt DC-Spannung sein. Allgemein ist festzuhalten, dass der Modulationshub im Vergleich zu dem Pegel der DC-Spannung klein ist und bpsw. weniger als 10% und vorzugsweise weniger als 5% des DC-Spannungspegels beträgt.
Doe Modulationsfrequenz kann bspw. im MHz-Bereich liegen.
Separat zu der Zentraleinheit 20 oder integral mit dieser (schematisch durch Bezugszeichen 19 dargestellt) ist ein Powerline(PLC)-Modulator 17 vorgesehen, der von einer übergeordneten Steuerung her zugeführte Steuersignale 23 auf den DC-Bus 11 aufmoduliert.
Die übergeordnete Steuerung kann bspw. ein DALI (Digital Addressable Light Interface)- Steuerung sein.
Diese Steuersignale 23 können komplexe Steuersignale zum Starten, Einschalten und/oder Dimmen etc. der an das entsprechende Betriebsgerät 1 angeschlossenen Leuchtmittel 14 sein. Insbesondere kann dem PLC-Modulator 17 aber auch ein einfacher, manuell betätigbarer Taster oder Schalter 18 vorgeschaltet sein, so dass das Überführen dieses Schalters 18 in die Aus-Position von dem PLC-Modulator 17 in ein Powerline-Ansteuersignal für den DC-Bus 11 umgesetzt wird.
Dieses Powerline-Steuersignal wird dann von einem PLC-Modulator 15 ausgelesen, auswertet und einer lokalen Steuereinheit 16 in dem Betriebsgerät 1 überführt. Die lokale Steuereinheit 16 sorgt dafür, dass die ausgelesenen Powerline-Steuersignale in ein entsprechendes Betriebszustands-Stellsignal für die angeschlossenen Leuchtmittel 14 umgesetzt wird. Mittels der Stellsignale kann also ein Leuchtmittel eingeschaltet, ausgeschaltet und/oder gedimmt bzw. auch ausgehend von der Zentraleinheit Zustände von einem Betriebsgerät abgefragt werden (Master/Slave-Prinzip). Die Helligkeitssteuerung kann bei einer Gasentladungslampe beispielsweise durch Einstellen der Frequenz des Wechselrichters in einem elektronischen Vorschaltgerät (EVG) sein.
Zur Adressierung eines derartigen über den Bus übermittelten PLC-Steuerbefehls an ein bzw. eine Gruppe an Betriebsgeräten kann ein Powerline-Steuerbefehl mit einem Adress-Vorspann (Header) versehen sein, so dass der PLC-Demodulator 15 bzw. die angeschlossene lokale Steuereinheit 16 erfassen kann, ob der jeweilige Powerline-Steuerbefehl für das zugehörige Betriebsgerät 1 bestimmt ist. Dem Betriebsgerät wird dazu natürlich vorab eine Adresse zugeteilt, die in dem Betriebsgerät abgelegt ist und die der den Steuerbefehl sendenden Einheit bekannt ist.
Alternativ oder zusätzlich kann aber auch die Zentraleinheit 20 bzw. der zugeordnete PLC-Modulator 17 ein Betriebsgerät 1 dadurch mit einem Powerline-Steuerbefehl ansprechen, dass eine diesem Betriebsgerät 1 zugeordnete DC-Busleitung 11 für die Übertragung des entsprechenden Powerline-Ansteuerbefehls verwendet wird. Insbesondere in diesem Fall kann die Zentraleinheit 20 mehrere Ausgangskreise 11, 12 (siehe Fig. 1) ansprechen, um somit verschiedene Betriebsgeräte bzw. Gruppen an Betriebsgeräten unterschiedlich anzusteuern (beispielsweise Starten, Ausschalten, Dimmen der zugeordneten Leuchtmittel).
In Fig. 4 ist dargestellt, dass zwischen der Zentraleinheit 20 und einem bzw. mehreren Betriebsgeräten 1 eine Untereinheit 20 vorgesehen sein kann, die den PLC-Modulator 17 enthalten kann.
Während für die Strecke zwischen der Untereinheit 20 und einem Betriebsgerät wiederum ein DC-Bus vorgesehen ist, kann zwischen der Untereinheit 20 und der Zentraleinheit eine von der Zentraleinheit gleichgerichtete Wechselspannung (AC-Zwischenspannung) vorliegen.
Bei dieser Ausgestaltung gemäß Fig. 4 wie auch bei den Ausgestaltungen gemäß Fig. 1 und Fig. 3 kann es im übrigen vorgesehen sein, dass die Kommunikation auf den DC-Bus 11 bidirektional erfolgt. Das heisst, es können nicht nur Powerline-Steuerbefehle von einer Zentrale 19 hin zu lokalen Betriebsgeräten 1 übertragen werden, sondern beispielsweise auch Fehlermeldungen und/oder Statussignale von lokalen Betriebsgeräten an die Zentrale 19 zurückgemeldet werden. In diesem Fall weist das entsprechende Betriebsgerät 1 natürlich nicht nur einen PLC-Demodulator 15, sondern auch einen PLC-Modulator (in Figuren nicht dargestellt) für die Modulation der Rückmeldungssignale auf den DC-Bus 11 auf.

Claims (22)

  1. Verfahren zur Steuerung von Leuchtmittelbetriebsgeräten mittels einer zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit (2, 10), die mittels wenigstens eines DC-Ausgangskreises (11) mehrere Leuchtmittel-Betriebsgeräte (1) versorgt,
    wobei der DC-Versorgungsspannung in einer Powerline-Technik (17) hochfrequente digitale Steuersignale aufmoduliert werden, die durch Powerline-Demodulatoren (15) in den Betriebsgeräten (1) ausgelesen und zur Ansteuerung des zugeordneten Leuchtmittels (5)ausgewertet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass in dem DC-Ausgangskreis oder in der Gleichrichter/PFC-Einheit (2, 10) ein Powerline-Modulator zur Modulation zugeführten Steuersignale auf den DC-Ausgangskreis vorgesehen wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekenznzeichnet,
    dass zum Ausschalten eines Leuchtmittels (5) ein Ausschaltbefehl zum Powerline-Demodulator übermittelt wird, woraufhin dieser das zugeordnete Leuchtmittel über einen entsprechenden Powerline-Steuerbefehl abschaltet.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel eine Gasentladungslampe und das Betriebsgerät eine elektronisches Vorschaltgerät ist, wobei die Gasentladungslampe durch Abschalten eines Wechselrichters in dem Vorschaltgerät abgeschaltet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass dem Powerline-Modulator ein Schalter vorgeschaltet ist, wobei der Powerline-Modulator einen Ausschaltbefehl an den DC-Ausgangskreis abgibt, wenn der Schalter in eine Ausschalt-Position gebracht wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf dem DC-Ausgangskreis Signale bidirektional in Powerline-Technik übertragen werden, um Signale von einem Betriebsgerät zu der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit zu übertragen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass Fehler- und/oder Statusmeldungen von einem Betriebsgerät zu der Gleichrichter/PFC-Einheit übertragen werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der Powerline-Modulator separat zu der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit vorgesehen ist und Signale bezüglich des Betriebszustands eines Leuchtmittels bzw. des zugeodneten Betriebsmittels an die Gleichrichter/PFC-Einheit übermittelt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle individuell an Betriebsgeräte und/oder Gruppen von Betriebsgeräten adressierbar sind, indem die Befehle einen Adress-Header aufweisen oder dem/den anzusprechenden Betriebsgeräten jeweils ein individueller Ausgangskreis zugeordnet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Leuchtmittel und/oder Gruppen von Leuchtmitteln mittels der Powerline-Steuerbefehle individuell gestartet und/oder gedimmt werden.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Powerline-Steuersignale mit einer Amplitude von weniger als 10%, insbesondere weniger als 5% der DC-Spannung aufmoduliert werden.
  12. Steuersystem für Leuchtmittel-Betriebsgeräte, aufweisend eine zentrale Gleichrichter/PFC-Einheit, die mittels wenigstens eines DC-Ausgangskreises mehrere Leuchtmittel-Betriebsgeräte versorgt,
    wobei der DC-Versorgungsspannung in einer Powerline-Technik hochfrequente digitale Steuersignale aufmoduliert sind, die durch Powerline-Demodulatoren in den Betriebsgeräten ausgelesen und zur Ansteuerung der zugeordnete Leuchtmittel ausgewertet werden.
  13. Steuersystem nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass in dem DC-Ausgangskreis oder in der Gleichrichter/PFC-Einheit ein Powerline-Modulator vorgesehen ist.
  14. Steuersystem nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Powerline-Demodulator dazu ausgelegt ist, auf einen Ausschaltbefehl hin das Ausschalten des zugeordneten Leuchtmittels zu veranlassen.
  15. Steuersystem nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel eine Gasentladungslampe und das Betriebsgerät eine elektronisches Vorschaltgerät ist, wobei die Gasentladungslampe durch Abschalten eines Wechslerichters in dem Vorschaltgerät abgeschschaltbar ist.
  16. Steuersystem nach Anspruch 14 oder 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass dem Powerline-Modulator ein Schalter vorgeschaltet ist, wobei der Powerline-Modulator einen Ausschaltbefehl an den Ausgangskreis abgibt, wenn der Schalter in eine Ausschalt-Position gebracht wird.
  17. Steuersystem nach einem der Ansprüchen 12 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass der DC-Ausgangskreis, die zentrale Gleichrichter/PFC-Einheit sowie der Powerline-Demodulator für eine bidirektionale Übertragung in Powerline-Technik ausgelegt sind, um Signale von einem Betriebsgerät zu der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit zu übertragen.
  18. Steuersystem nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass Fehler- und/oder Statusmeldungen von einem Betriebsgerät zu der Gleichrichter/PFC-Einheit übertragbar sind.
  19. Steuersystem nach einem der Ansprüche 12 bis 18,
    wobei der Powerline-Modulator separat zu der zentralen Gleichrichter/PFC-Einheit vorgesehen und dazu ausgelegt ist, Signale bezüglich des Betriebszustands eines Leuchtmittels bzw. des zugeodneten Betriebsmittels an die Gleichrichter/PFC-Einheit zu übermitteln.
  20. Steuersystem nach einem der Ansprüche 12 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle individuell an Betriebsgeräte und/oder Gruppen von Betriebsgeräten adressierbar sind, indem die Steuerbefehle mit einem Adress-Header versehen sind oder dem/den anzusprechenden Betriebsgerät eine individueller Ausgangskreis zugeordnet ist.
  21. Steuersystem nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Leuchtmittel und/oder Gruppen von Leuchtmitteln mittels der Powerline-Steuerbefehle individuell startbar und/oder dimmbar sind.
  22. Steuersystem nach einem der Ansprüche 12 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Modulationspegel weniger als 10%, insbesondere weniger als 5% der DC-Spannung beträgt.
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