EP1562408A1 - Elektronisches Vorschaltgerät mit Zeitgeberkorrektur - Google Patents

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EP1562408A1
EP1562408A1 EP05000613A EP05000613A EP1562408A1 EP 1562408 A1 EP1562408 A1 EP 1562408A1 EP 05000613 A EP05000613 A EP 05000613A EP 05000613 A EP05000613 A EP 05000613A EP 1562408 A1 EP1562408 A1 EP 1562408A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
signal
generating device
electronic ballast
time information
Prior art date
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Granted
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EP05000613A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1562408B1 (de
Inventor
Andreas Huber
Wolfgang Dr. Langgassner
Shokrollah Norali-Ghasemi
Axel Pilz
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.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
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Publication of EP1562408A1 publication Critical patent/EP1562408A1/de
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Publication of EP1562408B1 publication Critical patent/EP1562408B1/de
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    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
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    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/18—Controlling the light source by remote control via data-bus transmission
    • H05B47/183—Controlling the light source by remote control via data-bus transmission using digital addressable lighting interface [DALI] communication protocols

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a Light-generating device, in particular a lamp.
  • the invention is based on the technical problem, an improved operating method and to provide an improved electronic ballast where an internal timer is used.
  • the invention is directed to a method of operating a light-generating device in which the light-generating device is operated with an electronic ballast having an internal timer for an internal timing, an external signal is received from the electronic ballast containing time information the internal timing is corrected with the aid of the time information and operating functions of the light-generating device are controlled by means of the timing, and to a correspondingly configured electronic ballast having an internal timer for controlling operation functions of the light-generating device and a time correction device.
  • the invention assumes the internal timing of the ballast using time information to correct that in an outer signal were received. This is based on the observation of the inventors that it with a combination of electronic ballasts with others technical equipment, such as other ballasts or sensors or Controllers, problems with inaccurate internal timers come can. This applies, for example, to the evaluation of signals relative to one Reference time or reference frequency, the timed operation of a Multiple ballasts with each other and other situations.
  • a correction is preferred by calculating and storing a correction value. It should be the oscillator on which the internal timer is based on continue to run unchanged. Of course, the invention also includes solutions where this oscillator changes, so readjusted or tuned becomes. However, the mentioned preferred solution with correction values is in many Cases more pragmatic and simple and equally effective.
  • the outer signal may be a control signal, preferably a digital one Be control signal with which a control unit, the electronic ballast as part of a lighting system controls.
  • Be considered in particular also control signals according to the so-called DALI protocol, but also digital control signals of other communication protocols.
  • the time information may be digitally encoded in such digital control signals However, it is preferably included in the digital data rate, ie Bit frequency or comparable sizes.
  • the time information becomes determined by the time interval of pulse edges, and especially preferably from first pulse edges of a digital word (Bytes).
  • the time information may be separated by the time interval of the first same-minded, ie the first falling or the first rising, flanks of a byte.
  • First flanks can of course be the first opposing flanks.
  • a correction must be considered, because the time interval from the bit value can depend. It is on the embodiment and the local correction referenced with the factor 1.5.
  • the outer signal in which the time information is contained, can also from come from a sensor. It can also be a digital signal and also to act as a digital signal within the DALI protocol. It But also analog signals come into consideration. In particular, come here also applications outside of control units controlled by lighting devices in consideration, such as when single or a small number of ballasts communicate with a sensor without lighting a lighting system to form a common control.
  • the sensor can be a light value sensor which is the ballast Information about the brightness of a light to be lit or illuminated Area supplies.
  • the ballast can be designed so that it by means of an automatic dimming function dependent on that of the sensor supplied light information controls the lamp brightness or regulates.
  • the outer signal provided by the sensor Frequency coding for example, expresses the information about the light value by the frequency of the signal or a frequency within of the signal.
  • the sensor may instead of a light value sensor or in addition to a Light value sensor can also be a motion detector whose signal and turning off the light-generating device, in particular one Lamp, serves.
  • a time duration coding in the sense of coding exist over the duration of certain signal parts or pulse trains.
  • a combination of light value sensor and motion detector in the light value information with a frequency coding and in contrast motion detection signals with a fixed one Frequency, but a certain minimum time duration transmitted become.
  • the electronic ballast preferably has a dimming function, such as a via a light sensor signal automatically operable dimming function.
  • the dimming function via a control input of the electronic ballast is controllable, in particular on the creation of Supply voltage pulses to the control input. It is preferred that relatively short pulses (in a time-length coding) are on and off commands mean and relatively longer pulses depending on their length dimming commands mean.
  • the frequency coding or time-coding the signals of the internal timer to the Evaluation used and the invention by correction an improvement cause the described functions.
  • This correction can also be done by the timer signals unchanged for evaluation or control, but in the for this evaluation or control circuit parts of the electronic ballast responsible the corresponding correction values only at the evaluation or Control itself be taken into account. So it can be embodiments where the oscillator signal itself or derived from it purely temporal signals are not corrected but the correction only at the Application of temporal information for control or evaluation made becomes.
  • the term "timing" is not in this sense as on the Oscillator and any subsequent timer limited but to see Also includes the components in which the temporal information for Evaluation or control is used. However, a correction is preferred of the timer (including derived timer).
  • FIG. 1 shows schematically one of a variety of electronic ballasts and connected lamps as well as partially u.
  • U also without Ballasts powered lamps and sensors existing lighting system.
  • SG a central digital control unit and with ECG one of the ballasts referred to, which is an inventive Ballast is.
  • ECG ECG operated low-pressure discharge lamp
  • L One of the electronic ballast ECG operated low-pressure discharge lamp
  • the remaining outgoing from the control unit SG lines are the Symbolize variety of other elements of the lighting system.
  • the control unit SG controls the electronic ballast according to the DALI protocol constructed digital control signals, in Figure 3 schematically are shown. There is always the beginning of a first upper and one second lower signal shown. These are so-called biphase coded Signals. This means that the logical 1 and the logical 0 do not correspond to the electrical low or high level or vice versa but correspond a predetermined level change. For example, an ascending means Level jump a logical 0 and a falling level jump one logical 1. This has the advantage that the presence of a bit is unique can be recognized. For reference, reference is made to the EP 1 069 690.
  • FIG. 3 shows the beginning of a word (frame), where a left first Start bit with rising edge, so logical 0, is located. It follows a most significant bit # 15 and other bits with the numbers 14-0, of which only the bit no. 14 is drawn. Already the bit number 15 can be different Take values as the two superimposed Word beginnings in Figure 3 illustrate.
  • the electronic ballast uses the time interval of the first two falling edges, which is denoted by T M in the figure, as time information.
  • this time interval in the lower case one and a half times as long as in the upper case and the upper time interval of the bit rate equivalent.
  • FIG. 4 illustrates, within the scope of a flow chart, the functional sequence within the ballast EVG from FIG. 1.
  • the determined time T M is received via two signal paths, one of which provides for a multiplication by a factor of 1.5. Depending on the value of the most significant bit (MSB) no. 15, a switch is made between these two signal paths, so that in each case there is the 1.5-fold bit rate behind the symbolic switch labeled MSB.
  • the time T M is measured by means of the ballast's internal timer and therefore carries its error.
  • the 1.5-fold bit rate is compared with a nominal data rate stored in the ballast EVG, from which a correction value is calculated.
  • this correction value may alternatively be applied to the oscillator of the timer itself to adjust it or to be supplied to the internal timers of the timer supplied by the oscillator.
  • the lower variant is performed, ie that the oscillator in the ballast ECG continues uncorrected.
  • the bit rate serves as the time reference of the ECG's internal timing.
  • FIG. 2 A second example is shown in Figure 2.
  • the Ballast ECG is, as symbolically shown below, with a supply voltage supplied, about the usual household voltage. This is via a button T another control input of the ballast ECG supplied.
  • the light sensor S has both a function as a light value sensor for detection the brightness of a room illuminated by the lamp L as well the function of a motion detector for detecting movements in this room.
  • switch the ballast EVG the lamp L depending on whether or not a Movement in the space is detected and reported by the light sensor S. or if no movement is reported for an adjustable time, say 15 minutes has been. This can be achieved on the one hand, that the light itself turns on when the room is entered by a person and on the other hand avoiding that the lamp is operated unnecessarily and thus Energy consumed when the room is not used.
  • the light sensor S detects the brightness of the illuminated Room, depending on the use of other lights or even dependent may vary from daylight exposure. This can be a dimming function of the electronic ballast automatically the power of the lamp L adjust, so in particular the lamp power back, if in In the morning the daylight radiation increases, and start again, if during the late afternoon and evening the daylight radiation decreases.
  • a short touch means a manual one On or Off command.
  • a longer touch leaves the ballast ECG the lamp L cyclically high and after reaching the maximum Power down again and after reaching the minimum dimming power Dimming up again.
  • the user can hold by holding manually set a desired lamp power of the T button, which then depending on the further light value information from the light sensor S is readjusted.
  • FIG. 5 shows schematically a signal transmitted by the light sensor S to the ballast EVG over the time axis.
  • the individual blocks as shown in the section in the upper area, stand for a respective sequence of individual pulses.
  • the relatively short blocks are transmitted at constant intervals and form a reference signal within the meaning of the time correction as a result of the respectively present pulse frequency within the blocks.
  • T M is tapped off as explained with reference to FIGS. 3 and 4, and, however, without distinction between different bit states, used in the same way as explained with reference to FIG. 4 for the correction. This is shown in FIG.
  • the light sensor S interrupts this sequence of regular reference signals then, when he has sensed a movement, by a motion signal.
  • This signal is shown in the middle in FIG. 5 and differentiates away from the reference signals in that it has a specific Minimum duration.
  • a motion signal leads, as already explained, for switching on or maintaining the operation of the lamp L.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren und ein elektronisches Vorschaltgerät (EVG) zum Betreiben einer Licht erzeugenden Vorrichtung (L), etwa einer Entladungslampe. Dabei wird ein interner Zeitgeber des Vorschaltgeräts (EVG) mit Hilfe von in äußeren Signalen empfangenen Zeitinformationen (TM) korrigiert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Licht erzeugenden Vorrichtung, insbesondere einer Lampe.
Stand der Technik
Es ist an sich bekannt, zum Betrieb von Lampen, insbesondere Entladungslampen, oder anderen Licht erzeugenden Vorrichtungen wie LEDs elektronische Vorschaltgeräte einzusetzen. Dieser Begriff meint dabei elektronische Betriebsgeräte verschiedenster Form und insbesondere solche, die etwa mit einem Wechselrichter aus einer Versorgungsspannung des Vorschaltgeräts eine hinsichtlich Spannung, Frequenz und/oder anderen relevanten Größen angepasste Versorgungsspannung für die Licht erzeugende Vorrichtung erzeugen. Ein wichtiger Anwendungsfall liegt bei elektronischen Vorschaltgeräten mit Wechselrichtern, die Entladungslampen, vor allem, aber nicht ausschließlich, Niederdruckentladungslampen, betreiben. Solche elektronischen Vorschaltgeräte sind in vielen Fällen mit Steuerungen ausgestattet, die einen internen Zeitgeber des Vorschaltgeräts benötigen. Aus dem Signal des internen Zeitgebers kann insbesondere die Betriebsfrequenz einer Entladungslampe abgeleitet werden.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein verbessertes Betriebsverfahren und ein verbessertes elektronisches Vorschaltgerät anzugeben, bei dem ein interner Zeitgeber verwendet wird.
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Licht erzeugenden Vorrichtung, bei dem die Licht erzeugende Vorrichtung mit einem elektronischen Vorschaltgerät betrieben wird, das einen internen Zeitgeber für eine interne Zeitgebung aufweist, ein äußeres Signal von dem elektronischen Vorschaltgerät empfangen wird, das Zeitinformationen enthält, die interne Zeitgebung mit Hilfe der Zeitinformationen korrigiert wird und Betriebsfunktionen der Licht erzeugenden Vorrichtung mit Hilfe der Zeitgebung gesteuert werden,
sowie auf ein entsprechend ausgestaltetes elektronisches Vorschaltgerät, das einen internen Zeitgeber zur Steuerung von Betriebsfunktionen der Licht erzeugenden Vorrichtung und eine Zeitkorrektur-Einrichtung aufweist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden im Folgenden erläutert. Dabei wird zwischen dem Verfahrenscharakter und dem Vorrichtungscharakter der Erfindung nicht mehr im Einzelnen unterschieden. Die Merkmale sind jeweils für beide Aspekte der Erfindung wesentlich und als für beide Anspruchskategorien offenbart anzusehen.
Die Erfindung geht davon aus, die interne Zeitgebung des Vorschaltgeräts mit Hilfe von Zeitinformationen zu korrigieren, die in einem äußeren Signal empfangen wurden. Dem liegt die Beobachtung der Erfinder zugrunde, dass es bei einer Kombination von elektronischen Vorschaltgeräten mit anderen technischen Geräten, etwa anderen Vorschaltgeräten oder Sensoren oder Steuergeräten, zu Problemen mit ungenauen internen Zeitgebern kommen kann. Dies betrifft beispielsweise die Auswertung von Signalen relativ zu einer Referenzzeit oder Referenzfrequenz, den zeitgesteuerten Betrieb einer Mehrzahl Vorschaltgeräte miteinander und andere Situationen.
Statt nun aber den internen Zeitgeber des Vorschaltgeräts durch einen zentralen Zeitgeber zu ersetzen, die zeitliche Taktung innerhalb des Vorschaltgeräts also grundsätzlich durch äußere Signale vorzunehmen, schlagen die Erfinder vor, weiterhin mit einem internen Zeitgeber zu arbeiten, jedoch Korrekturen durchzuführen. Damit behält das Vorschaltgerät eine gewisse Selbstständigkeit und kann auch völlig unabhängig von anderen Geräten betrieben werden. Andererseits entsteht nicht die Notwendigkeit der Verwendung technisch und finanziell aufwändiger genauer Zeitgeber, etwa von Quarz- oder Keramikoszillatoren, oder eines aufwändigen Individualabgleichs von Oszillatoren bei der Herstellung zur Vermeidung von Bauteilstreuungen. Solche genauigkeitsfördernden Maßnahmen sind bei der Erfindung jedoch nicht ausgeschlossen. Vielmehr erlaubt die Erfindung lediglich, solche Maßnahmen im Einzelfall wegzulassen, weil sie eine geringere Abhängigkeit von der Genauigkeit des internen Zeitgebers zur Folge hat.
Bevorzugt ist eine Korrektur durch Errechnen und Abspeichern eines Korrekturwerts. Dabei soll der Oszillator, auf dem der interne Zeitgeber basiert, an sich unverändert weiterlaufen. Zur Erfindung gehören natürlich auch Lösungen, bei denen dieser Oszillator verändert, also nachgestellt oder gestimmt wird. Die erwähnte bevorzugte Lösung mit Korrekturwerten ist jedoch in vielen Fällen pragmatischer und einfacher und dabei gleichermaßen effektiv.
Das äußere Signal kann ein Steuersignal, und zwar vorzugsweise ein digitales Steuersignal sein, mit dem ein Steuergerät das elektronische Vorschaltgerät als Bestandteil einer Beleuchtungsanlage ansteuert. In Betracht kommen insbesondere auch Steuersignale nach dem sog. DALI-Protokoll, aber auch digitale Steuersignale anderer Kommunikationsprotokolle.
Die Zeitinformation kann in solchen digitalen Steuersignalen digital codiert sein, ist vorzugsweise jedoch in der digitalen Datenrate enthalten, also der Bit-Frequenz oder vergleichbaren Größen. Vorzugsweise wird die Zeitinformation ermittelt durch den zeitlichen Abstand von Pulsflanken, und zwar besonders bevorzugter Weise von ersten Pulsflanken eines digitalen Worts (Bytes). Z. B. kann die Zeitinformation durch den Zeitabstand der ersten gleichsinnigen, also der ersten fallenden oder der ersten steigenden, Flanken eines Bytes gewonnen werden. Erste Flanken können natürlich auch die ersten gegensinnigen Flanken sein. In manchen Fällen wird je nach dem Wert des oder der mit diesen Flanken verbundenen Bits eine Korrektur berücksichtigt werden müssen, weil der Zeitabstand von dem Bit-Wert abhängen kann. Es wird auf das Ausführungsbeispiel und die dortige Korrektur mit dem Faktor 1,5 verwiesen.
Das äußere Signal, in dem die Zeitinformation enthalten ist, kann zudem von einem Sensor stammen. Dabei kann es sich ebenfalls um ein digitales Signal und auch um ein digitales Signal innerhalb des DALI-Protokolls handeln. Es kommen aber auch analoge Signale in Betracht. Insbesondere kommen hier auch Anwendungen außerhalb von über Steuergeräte gesteuerten Beleuchtungsanlagen in Betracht, etwa wenn einzelne oder eine kleine Zahl von Vorschaltgeräten mit einem Sensor kommunizieren, ohne gemeinsam eine Beleuchtungsanlage im Sinne einer gemeinsamen Steuerung zu bilden. Der Sensor kann insbesondere ein Lichtwertsensor sein, der dem Vorschaltgerät Informationen über die Helligkeit eines zu beleuchtenden oder beleuchteten Bereichs liefert. Dabei kann das Vorschaltgerät so ausgelegt sein, dass es mit Hilfe einer automatischen Dimmfunktion abhängig von der von dem Sensor gelieferten Lichtinformation die Lampenhelligkeit steuert oder regelt.
Vorzugsweise liegt in dem von dem Sensor gelieferten äußeren Signal eine Frequenzcodierung vor, drückt sich also beispielsweise die Information über den Lichtwert durch die Frequenz des Signals oder eine Frequenz innerhalb des Signals aus.
Der Sensor kann anstelle eines Lichtwertsensors oder zusätzlich zu einem Lichtwertsensor auch ein Bewegungsmelder sein, dessen Signal zum Ein- und Ausschalten der Licht erzeugenden Vorrichtung, insbesondere einer Lampe, dient.
Ferner kann in dem Sensorsignal zusätzlich zu der Frequenzcodierung oder statt der Frequenzcodierung eine Zeitdauercodierung im Sinne einer Codierung über die Zeitdauer bestimmter Signalteile oder Pulszüge vorliegen. Besonders bevorzugt ist eine Kombination aus Lichtwertsensor und Bewegungsmelder, bei der die Lichtwertinformation mit einer Frequenzcodierung und im Unterschied dazu Bewegungsmeldungssignale mit einer festliegenden Frequenz, jedoch einer bestimmten zeitlichen Mindestdauer, übertragen werden. Es wird auf das Ausführungsbeispiel verwiesen.
Es wurde bereits erwähnt, dass das elektronische Vorschaltgerät vorzugsweise eine Dimmfunktion aufweist, etwa eine über ein Lichtsensorsignal automatisch betreibbare Dimmfunktion. Bei der Erfindung ist auch bevorzugt, dass die Dimmfunktion über einen Steuereingang des elektronischen Vorschaltgeräts steuerbar ist, und zwar insbesondere über das Anlegen von Versorgungsspannungspulsen an den Steuereingang. Bevorzugt ist dabei, dass relativ kurze Pulse (in einer Zeitdauercodierung) Ein- und Ausschaltbefehle bedeuten und relativ längere Pulse abhängig von ihrer Länge Dimmbefehle bedeuten.
Bei den verschiedenen erwähnten Codierungen, also der Frequenzcodierung oder Zeitdauercodierung, werden die Signale des internen Zeitgebers zur Auswertung herangezogen und kann die Erfindung durch Korrektur eine Verbesserung der beschriebenen Funktionen bewirken. Diese Korrektur kann auch dadurch erfolgen, dass die Zeitgebersignale unverändert zur Auswertung oder Steuerung herangezogen werden, jedoch in den für diese Auswertung oder Steuerung zuständigen Schaltungsteilen des elektronischen Vorschaltgeräts die entsprechenden Korrekturwerte erst bei der Auswertung oder Steuerung selbst berücksichtigt werden. Es kann also Ausführungsformen geben, bei denen das Oszillatorsignal selbst oder davon abgeleitete rein zeitliche Signale nicht korrigiert werden sondern die Korrektur erst bei der Anwendung der zeitlichen Information zur Steuerung oder Auswertung vorgenommen wird. Der Begriff "Zeitgebung" ist in diesem Sinn nicht als auf den Oszillator und eventuelle nachfolgende Timer beschränkt anzusehen sondern umfasst auch die Bestandteile, in denen die zeitliche Information zur Auswertung oder Steuerung verwendet wird. Bevorzugt ist jedoch eine Korrektur des Zeitgebers (einschließlich abgeleiteter Timer).
Da die Erfindung Korrekturmöglichkeiten vorschlägt, ist es bevorzugt, einfache und preiswerte interne Zeitgeber einzusetzen, also insbesondere solche, die einfache RC-Oszillatoren enthalten. Dabei kann es sich auch um On-Chip-Oszillatoren, also in einer Steuerschaltung, etwa einem Mikrocontroller, integrierte Oszillatoren handeln.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein können.
Im Einzelnen zeigt:
Figur 1
ein schematisches Diagramm einer Beleuchtungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Vorschaltgerät.
Figur 2
ein schematisches Diagramm eines mit einem Sensor eingesetzten erfindungsgemäßen Vorschaltgeräts.
Figur 3
eine schematische Darstellung von digitalen Signalen in der Beleuchtungsanlage aus Figur 1.
Figur 4
ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem Vorschaltgerät aus Figur 1.
Figur 5
eine schematische Darstellung eines Signals des Sensors aus Figur 2.
Figur 6
ein Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem Vorschaltgerät aus Figur 2.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt schematisch eine aus einer Vielzahl von elektronischen Vorschaltgeräten und angeschlossenen Lampen sowie zum Teil u. U. auch ohne Vorschaltgeräte betriebenen Lampen und Sensoren bestehende Beleuchtungsanlage. Darin ist mit SG ein zentrales digitales Steuergerät und mit EVG eines der Vorschaltgeräte bezeichnet, bei dem es sich um ein erfindungsgemäßes Vorschaltgerät handelt. Eine von dem elektronischen Vorschaltgerät EVG betriebene Niederdruckentladungslampe ist mit L bezeichnet. Die übrigen von dem Steuergerät SG ausgehenden Leitungen sollen die Vielzahl der übrigen Elemente der Beleuchtungsanlage symbolisieren.
Das Steuergerät SG steuert das Vorschaltgerät EVG mit nach dem DALI-Protokoll aufgebauten digitalen Steuersignalen, die in Figur 3 schematisch dargestellt sind. Dort ist jeweils der Anfang eines ersten oberen und eines zweiten unteren Signals dargestellt. Es handelt sich um sog. biphasencodierte Signale. Dies bedeutet, dass die logische 1 und die logische 0 nicht dem elektrischen Niedrigpegel oder Hochpegel oder umgekehrt entsprechen sondern einem vorgegebenen Pegelwechsel. Beispielsweise bedeutet ein aufsteigender Pegelsprung eine logische 0 und ein abfallender Pegelsprung eine logische 1. Dies hat den Vorteil, dass das Vorliegen eines Bits eindeutig erkannt werden kann. Zur Veranschaulichung wird verwiesen auf die EP 1 069 690.
Figur 3 zeigt den Anfang eines Worts (Frames), wobei ein linkes erstes Startbit mit steigender Flanke, also logischer 0, eingezeichnet ist. Darauf folgt ein signifikantestes Bit Nr. 15 und weitere Bits mit den Nr. 14 - 0, von denen nur noch das Bit Nr. 14 eingezeichnet ist. Bereits das Bit Nr. 15 kann unterschiedliche Werte annehmen, wie die beiden übereinander eingezeichneten Wortanfänge in Figur 3 veranschaulichen.
Das Vorschaltgerät EVG verwendet den zeitlichen Abstand der ersten beiden fallenden Flanken, der in der Figur mit TM bezeichnet ist, als Zeitinformation.
Man erkennt, dass dieser zeitlichen Abstand im unteren Fall eineinhalb Mal so lang ist wie im oberen Fall und der obere zeitliche Abstand der Bit-Rate entspricht.
Figur 4 veranschaulicht im Rahmen eines Flussdiagramms den Funktionsablauf innerhalb des Vorschaltgeräts EVG aus Figur 1. Die ermittelte Zeit TM wird über zwei Signalwege empfangen, von denen einer eine Multiplikation mit dem Faktor 1,5 vorsieht. Abhängig von dem Wert des signifikantesten Bits (MSB) Nr. 15 wird zwischen diesen beiden Signalwegen hin- und hergeschaltet, so dass in jedem Fall hinter dem mit MSB bezeichneten symbolischen Schalter die 1,5fache Bit-Rate vorliegt. Die Zeit TM wird mit Hilfe des internen Zeitgebers des Vorschaltgeräts EVG gemessen und trägt daher dessen Fehler. Die 1,5fache Bit-Rate wird verglichen mit einer in dem Vorschaltgerät EVG gespeicherten Nenndatenrate, woraus ein Korrekturwert berechnet wird. Der rechte Bereich der Figur 4 veranschaulicht, dass dieser Korrekturwert alternativ dem Oszillator des Zeitgebers selbst zugeführt werden kann, um diesen nachzustellen, oder an von dem Oszillator versorgte interne Timer des Zeitgebers gegeben werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel wird die untere Variante durchgeführt, d. h. dass der Oszillator in dem Vorschaltgerät EVG unkorrigiert weiterläuft. In beiden Fällen dient die Bit-Rate als Zeitreferenz der EVG-internen Zeitgebung.
Ein zweites Beispiel zeigt Figur 2. Dort ist das gleiche Vorschaltgerät EVG wie in Figur 1 in anderer Weise eingesetzt. Es handelt sich um einen Einsatz in einer einzelnen Leuchte mit einer Lampe L und einem Lichtsensor S. Das Vorschaltgerät EVG wird, wie darunter symbolisch dargestellt, mit einer Versorgungsspannung versorgt, etwa der üblichen Haushaltsnetzspannung. Diese wird über einen Taster T einem weiteren Steuereingang des Vorschaltgeräts EVG zugeführt.
Der Lichtsensor S hat sowohl eine Funktion als Lichtwertsensor zur Erfassung der Helligkeit eines von der Lampe L beleuchteten Raumes als auch die Funktion eines Bewegungsmelders zum Erfassen von Bewegungen in diesem Raum. Wenn die Leuchte grundsätzlich eingeschaltet ist, schaltet das Vorschaltgerät EVG die Lampe L abhängig davon ein oder aus, ob eine Bewegung in dem Raum von dem Lichtsensor S erfasst und gemeldet wird oder ob für eine einstellbare Zeit, etwa 15 min, keine Bewegung gemeldet wurde. Damit kann einerseits erreicht werden, dass die Leuchte sich selbsttätig einschaltet, wenn der Raum von einer Person betreten wird, und andererseits vermieden werden, dass die Leuchte unnötig betrieben wird und damit Energie verbraucht, wenn der Raum nicht genutzt wird.
Darüber hinaus erfasst der Lichtsensor S die Helligkeit des beleuchteten Raumes, die abhängig von dem Einsatz weiterer Leuchten oder auch abhängig von der Tageslichteinstrahlung variieren kann. Dadurch kann eine Dimmfunktion des Vorschaltgeräts EVG automatisch die Leistung der Lampe L anpassen, also insbesondere die Lampenleistung zurückfahren, wenn im Laufe des Vormittags die Tageslichteinstrahlung zunimmt, und wieder hochfahren, wenn im Laufe des späten Nachmittags und Abends die Tageslichteinstrahlung abnimmt.
Zusätzlich kann über den Taster T der erwähnte Steuereingang des Vorschaltgeräts EVG benutzt werden. Ein kurzes Antasten bedeutet einen manuellen Ein- oder Ausschaltbefehl. Ein längeres Antasten lässt das Vorschaltgerät EVG die Lampe L zyklisch hoch- und nach Erreichen der maximalen Leistung wieder herunter- sowie nach Erreichen der minimalen Dimmleistung wieder hochdimmen. Damit kann der Nutzer durch Gedrückthalten des Tasters T manuell eine gewünschte Lampenleistung einstellen, die dann abhängig von den weiteren Lichtwertinformationen aus dem Lichtsensor S nachgeregelt wird.
Figur 5 zeigt schematisch ein von dem Lichtsensor S an das Vorschaltgerät EVG übertragenes Signal über der Zeitachse. Dabei stehen die einzelnen Blöcke, wie die Ausschnittsdarstellung im oberen Bereich zeigt, für eine jeweilige Folge von Einzelpulsen. Hier liegt gleichzeitig eine Codierung über die Zeitdauer als auch über die Frequenz der Signale vor. Die relativ kurzen Blöcke werden in gleichbleibenden Abständen übertragen und bilden in Folge der jeweils vorliegenden Pulsfrequenz innerhalb der Blöcke ein Referenzsignal im Sinne der Zeitkorrektur. Es wird also die gleiche Normzeitdauer TM abgegriffen wie anhand der Figuren 3 und 4 erläutert, und, allerdings ohne Unterscheidung zwischen verschiedenen Bit-Zuständen, in gleicher Weise wie anhand von Figur 4 erläutert zur Korrektur verwendet. Dies ist in Figur 6 dargestellt.
Der Lichtsensor S unterbricht diese Folge von regelmäßigen Referenzsignalen dann, wenn er eine Bewegung wahrgenommen hat, durch ein Bewegungssignal. Dieses Signal ist in Figur 5 in der Mitte dargestellt und unterscheidet sich von den Referenzsignalen dadurch, dass es eine bestimmte Mindestdauer übersteigt. Ein Bewegungssignal führt, wie bereits erläutert, zum Einschalten bzw. Aufrechterhalten des Betriebs der Lampe L.
Zwischen den bereits erläuterten Referenzsignalblöcken sind etwas länger andauernde Lichtwertsignalblöcke eingezeichnet, die im Prinzip wie das Bewegungssignal aufgebaut sind. Sie weisen jedoch eine davon abweichende Frequenz auf. Der Unterschied der Frequenz der Lichtwertsignale von der festgelegten Frequenz der Referenzsignale und Bewegungssignale stellt den erfassten Lichtwert dar und führt in dem Vorschaltgerät EVG zu einer hier nicht im Einzelnen dargestellten Auswertung und Ansteuerung der Dimmfunktion.
Mit Hilfe der Erfindung kann in dem elektronischen Vorschaltgerät EVG ein einfacher On-Chip-RC-Oszillator verwendet werden, ohne dass aus dessen Ungenauigkeit Nachteile erwachsen. Insbesondere wird bei der Beleuchtungsanlage gemäß Figur 1 vermieden, dass die Streuung zwischen verschiedenen Oszillatoren in unterschiedlichen elektronischen Vorschaltgeräten zu Funktionsabweichungen führt. Wenn beispielsweise durch einen bestimmten DALI-Befehl eine parallele Dimmung verschiedener Lampen über eine einheitliche Zeit durchgeführt wird, können typische Toleranzen von etwa ± 4 % beispielsweise zu Abweichungen zwischen einer Dimmzeit von 16,6 s bei einem Vorschaltgerät und 15,4 s bei einem anderen führen. Diese Differenz von 1,2 s ist deutlich sichtbar und stört die eigentlich beabsichtigte Parallelität der Dimmvorgänge. Analoges gilt natürlich für durch zeitliche Verschiebungen, Temperaturdrift und Ähnliches auftretende Abweichungen.
Bei der Anwendung gemäß Figur 2 wiederum könnten sich neben der vorstehenden Erläuterung entsprechenden Ungenauigkeiten Regelprobleme ergeben. Wenn beispielsweise eine thermische Drift des Oszillators in dem Vorschaltgerät EVG bei dessen zunehmender Erwärmung im Betrieb zu einer Veränderung der Referenzfrequenz für die Auswertung der Lichtwertinformationen führt, wird das Vorschaltgerät EVG ansprechend darauf die Dimmfunktion aktivieren. Die Temperaturdrift der Oszillatorfrequenz würde damit ohne die Erfindung zu einer Änderung der Gesamtlichtstärke im Raum bzw. zu einer temperaturdriftbedingten Drift der Lampenleistung führen. Wenn mehrere Vorschaltgeräte in dem Raum vorgesehen wären, würden in Folge der nun driftenden Gesamtlichtstärke in dem Raum andere Vorschaltgeräte ihrerseits nachregeln, so dass eine insgesamt instabile Regelsituation entstehen könnte.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Licht erzeugenden Vorrichtung (L), bei dem
    die Licht erzeugende Vorrichtung (L) mit einem elektronischen Vorschaltgerät (EVG) betrieben wird, das einen internen Zeitgeber für eine interne Zeitgebung aufweist,
    ein äußeres Signal von dem elektronischen Vorschaltgerät (EVG) empfangen wird, das Zeitinformationen (TM) enthält,
    die interne Zeitgebung mit Hilfe der Zeitinformationen (TM) korrigiert wird und
    Betriebsfunktionen der Licht erzeugenden Vorrichtung (L) mit Hilfe der Zeitgebung gesteuert werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Korrektur der Zeitgebung durch Errechnen und Abspeichern eines Korrekturwerts bei Unverändertlassen eines in dem internen Zeitgeber enthaltenen Oszillators selbst erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das äußere Signal ein digitales Steuersignal eines das elektronische Vorschaltgerät (EVG) in einer Beleuchtungsanlage ansteuernden Steuergeräts (SG) ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Zeitinformation (TM) aus der Datenrate des digitalen Steuersignals ermittelt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Zeitinformation (TM) aus dem zeitlichen Abstand erster Pulsflanken des digitalen Steuersignals ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Zeitinformation (TM) aus dem Abstand der ersten beiden gleichsinnigen Pulsflanken des digitalen Steuersignals ermittelt wird und abhängig von dem mit den Pulsflanken verbundenen Bit-Wert ein Korrekturfaktor berücksichtigt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das äußere Signal von einem Sensor (S) geliefert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Sensor (S) ein Lichtwertsensor ist, der die Helligkeit eines von der Licht erzeugenden Vorrichtung (L) beleuchteten oder zu beleuchtenden Bereichs erfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem das äußere Signal frequenzcodiert ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, bei dem der Sensor (S) ein Bewegungsmelder ist, dessen Signal zum Einschalten der Licht erzeugenden Vorrichtung (L) führt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 - 10, bei dem das äußere Signal zeitdauercodiert ist.
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das elektronische Vorschaltgerät (EVG) über zeitdauercodierte Versorgungsspannungspulse an einem Steuereingang dimmbar ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem kurze Versorgungsspannungspulse Ein- und Ausschaltbefehle sind.
  14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der interne Zeitgeber einen RC-Oszillator aufweist.
  15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Licht erzeugende Vorrichtung (L) eine Lampe, insbesondere eine Entladungslampe ist.
  16. Elektronisches Vorschaltgerät (EVG), das ausgelegt ist für ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, und aufweist
    einen internen Zeitgeber zur Steuerung von Betriebsfunktionen der Licht erzeugenden Vorrichtung (L),
    und eine Zeitkorrektur-Einrichtung, die dazu ausgelegt ist, nach Empfang eines äußeren Signals mit Zeitinformationen (TM) eine Korrektur der Zeitgebung des internen Zeitgebers durch die Zeitinformationen (TM) durchzuführen.
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