EP2127501A1 - Elektronisches betriebsgerät und verfahren zum stufenweisen dimmen eines leuchtmittels - Google Patents

Elektronisches betriebsgerät und verfahren zum stufenweisen dimmen eines leuchtmittels

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EP2127501A1
EP2127501A1 EP07704192A EP07704192A EP2127501A1 EP 2127501 A1 EP2127501 A1 EP 2127501A1 EP 07704192 A EP07704192 A EP 07704192A EP 07704192 A EP07704192 A EP 07704192A EP 2127501 A1 EP2127501 A1 EP 2127501A1
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EP
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electronic control
dimming
switching
operating device
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    • H05B47/185Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission

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

Abstract

Elektronisches Betriebsgerät zum stufenweisen Dimmen eines oder mehrerer Leuchtmittel, wobei das Betriebsgerät zwei oder mehr Schalteingänge besitzt, die stromführend oder nicht stromführend sein können, und dass es aufgrund der Schaltkombination der Schalteingänge das oder die Leuchtmittel auf verschiedene Lichtstufen dimmt. Die den Dimmstufen entsprechenden Lichtwerte können dabei fest einprogrammiert sein, oder mittels verschiedener Verfahren frei wählbar programmiert werden.

Description

Beschreibung
Elektronisches Betriebsgerät und Verfahren zum stufenwei¬ sen Dimmen eines Leuchtmittels.
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft elektronische Betriebsgeräte für Leuchtmittel, die geeignet sind diese Leuchtmittel zu Dimmen.
Stand der Technik
Zum Dimmen von Leuchtmitteln gibt es verschiedenste Lösungsansätze. Für größere Beleuchtungsanlagen gibt es ei¬ nerseits schon sehr lange eine analoge Schnittstelle, die den jeweiligen Dimmzustand über eine analoge Spannung von 1 bis 10 V abbildet. Zum anderen gibt es eine neuere Di¬ gitale Schnittstelle, mit der verschiedenste komplexe Be¬ leuchtungsaufgaben lösbar sind. Beiden Verfahren eigen ist der Nachteil, dass hierfür Steuergeräte gebraucht werden, die dann das elektronische Betriebsgerät ansteu- ern.
Für einfachere Installationen, etwa im häuslichen Bereich gibt es einfachere Verfahren die darauf abzielen das Be¬ triebsgerät autark mit nur einem Ein/Ausschalter zu steuern. Hier wäre z.B. das sogenannte , Touch-DIM' Verfahren zu nennen, das weite Verbreitung gefunden hat. Hierbei liegen die elektronischen Betriebsgeräte permanent an der Netzspannung und werden über einen Steuereingang ein- und ausgeschaltet. Hierzu wird ein Taster verwendet. Wird nach dem einschalten der Taster in einer bestimmten weise betätigt, z.B. länger gedrückt gehalten, so dimmt das e- lektronische Betriebsgerät das Leuchtmittel über einen vordefinierten Bereich herunter und danach wieder herauf usw. Sobald der Taster wieder losgelassen wird, wird die aktuelle Dimmposition beibehalten. Diese Geräte haben a- ber den Nachteil, dass sie permanent ans Netz geschaltet sind, und daher nicht zu unterschätzende Standby-Verluste Verursachen .
Ein weiteres bekanntes Dimmverfahren ist das Ein- Schalter-Dimmen . Die Dimmfunktion wird hier mittels des Lichtschalters durch den Schaltvorgang , Ein-Aus-Ein' ge- startet. Ist der gewünschte Dimmwert erreicht, so wird dieser durch , aus' gespeichert. Beim nächsten einschalten wird automatisch der gespeicherte Dimmwert wieder einge¬ stellt.
Ein weiteres Verfahren ist das sogenannte Drei-Stufen- Dimmen, das vor allem im NAFTA-Raum Verbreitung gefunden hat. Hierbei finden zwei elektronische Betriebsgeräte in einer Leuchte Verwendung. Üblicherweise betreibt das ers¬ te Betriebsgerät ein Leuchtmittel, das zweite Betriebsge¬ rät zwei Leuchtmittel. Die Leuchtmittel haben alle glei- che Leistung. Die Leuchte wird mit zwei Phasen angesteu¬ ert. Je nachdem welche Phase angeschaltet ist, sind drei Dimmstufen realisierbar, hierbei werden die Betriebsgeräte entweder einzeln angesteuert oder gemeinsam. Wird nur das erste Betriebsgerät betrieben, leuchtet ein Leucht- mittel. Wird nur das zweite betrieben, so leuchten 2 Leuchtmittel. Werden beide betrieben, so leuchten alle 3 Leuchtmittel. Somit sind drei , Dimmstufen' realisierbar, in vorliegenden Beispiel bei Leuchtmitteln gleicher Leistung mit ca. 33%, 66% und 100%. Da zwei Betriebsgeräte Verwendung finden, ist diese Variante sehr Kosteninten- siv, auch weil der Installationsaufwand in der Leuchte beträchtlich ist.
Aufgabe
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des be¬ kannten Verfahrens des Drei-Stufen-Dimmens zu verbessern und kostengünstiger zu gestalten. Diese Aufgabe wird ge¬ löst durch ein elektronisches Betriebsgerät mit den Merk¬ malen nach Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 7.
Darstellung der Erfindung
Es wird ein elektronisches Betriebsgerät vorgeschlagen, dass zusätzlich zu dem bekannten Eingängen für Phase (Ll), Nulleiter (N) und Masse (PE) noch einen zweiten Eingang für eine weitere Phase besitzt. Diese zwei Pha¬ seneingänge (LSi, L32) sind im elektronischen Betriebsge¬ rät intern so verschaltet, dass je nach Ansteuerung der beiden Eingänge verschiedene Dimmstufen realisierbar sind. Die Phaseneingänge sind auch dafür ausgelegt, mit Gleichstrom betrieben zu werden, somit ist das elektronische Betriebsgerät auch für Notstromanlagen geeignet.
Kurze Beschreibung der Zeichnung (en)
Fig. 1 Stromlaufplan einer Beleuchtungsanlage mit einlam- pigen Betriebsgeräten und zwei Schalteingängen.
Fig. 2 Stromlaufplan einer Beleuchtungsanlage mit zwei- lampigen Betriebsgeräten und drei Schalteingängen. Fig. 3 Stromlaufplan einer Beleuchtungsanlage mit zwei- lampigen Betriebsgeräten und zwei Schalteingängen, wobei die Betriebsgeräte einen festen Stroman- schluss besitzen und die Schalteingänge somit leistungslos geschaltet werden können.
Fig. 4 Stromlaufplan einer Beleuchtungsanlage mit zwei- lampigen Betriebsgeräten und zwei Schalteingängen, wobei die Betriebsgeräte einen festen Stroman- schluss besitzen und die Schalteingänge unabhängig geschaltet werden können.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt einen Stromlaufplan mit elektronischen Be- triebsgeräten nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Betriebsgeräte sind für jeweils ein Leucht¬ mittel ausgelegt. Dies kann z.B. eine Leuchtstofflampe sein, aber auch eine Halogenlampe oder eine Hochdruck- Entladungslampe sind denkbar. Die Erfindung kann aber e- benso für Lichtmodule aus LED' s Anwendung finden. Die e- lektronischen Betriebsgeräte haben jeweils zwei Schalt¬ eingänge Lsi und LS2 • Mit diesen 2 Schalteingängen ist ein Zwei- und ein Dreistufendimmen realisierbar.
Die Dimmtabelle für das Zweistufendimmen sieht wie folgt aus:
Wenn nur jeweils ein Schalteingang Stromführend ist, so wird das Leuchtmittel vom elektronischen Betriebsgerät mit einem ersten Lichtwert gedimmt . Dieser kann je nach Ausführungsform frei einstellbar oder fest programmiert sein. Werden beide Schalteingänge Stromführend geschal¬ tet, so dimmt das elektronische Betriebsgerät das Leucht¬ mittel auf einen zweiten Lichtwert. Dieser kann ebenfalls frei einstellbar oder fest programmiert (z.B. 100%) sein.
Mit dieser Schaltungskonfiguration ist aber auch ein Dreistufendimmen möglich. Die Dimmtabelle hierfür sieht wie folgt aus :
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass für eine Än¬ derung des Lichtwertes nicht gleichzeitig ein Schaltein¬ gang eingeschaltet werden muss während der andere ausge¬ schaltet wird. Somit ist die Problematik der Stromunterbrechung während des Umschaltens umgangen.
Die Dimmtabelle kann aber auch so aussehen:
Diese Tabelle ist vor allem bei Geräten, die leistungslos geschaltet werden, also permanent mit der Energieversor¬ gung verbunden sind (siehe Fig. 3 und 4) anzuwenden.
Beim Dreistufendimmen kommt ein dritter Lichtwert hinzu, da zwischen den beiden Schalteingängen unterschieden wird. Ist Schalteingang 1 Stromführend und Schalteingang 2 nicht, so wird ein anderer Dimmwert eingestellt wie wenn Schalteingang 2 Stromführend ist und Schalteingang 1 nicht.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform von erfindungs¬ gemäßen Betriebsgeräten. Hier werden 2-Lampige Betriebsgeräte eingesetzt, die drei Schalteingänge besitzen. Mit drei Schalteingängen sind sieben Dimmstufen realisierbar, ein Wert, der in der Praxis für fast jede Anwendung aus¬ reichend sein dürfte. Hier kann auch bei der Installation gespart werden, und z.B. anstatt eines Wechselstromkabels ein ebenso gebräuchliches Drehstromkabel verwendet wer¬ den, das Leitungen für drei Phasen bietet.
Fig. 3 schließlich zeigt eine Variante mit 2-Lampigen Be¬ triebsgeräten und zwei Schalteingängen, wobei die Betriebsgeräte einen festen Stromanschluss besitzen und die Schalteingänge somit leistungslos geschaltet werden kön¬ nen. Dies hat den Vorteil, dass die Schaltleitungen keine Leistung übertragen müssen, und das Betriebsgerät perma¬ nent mit Strom versorgt wird, so dass auch bestimmte Funktionen bei Ausgeschalteten Leuchtmitteln realisiert werden können. Der Nachteil bei dieser Ausführungsform ist ein gewisser Stromverbrauch im Stand-By, also bei ausgeschalteten Leuchtmitteln.
Fig. 4 zeigt eine andere Variante von Fig. 3, bei der die Steuergeräte, die die Schalteingänge bedienen, nicht an dasselbe Stromnetz angeschlossen sein müssen wie die Betriebsgeräte selber. Die Schalteingänge können auch mit Gleichspannung oder einer vorbestimmten Signalform geschaltet werden, so dass sich die Steuermöglichkeiten erweitern .
Erste Ausführungsform
Diese Ausführungsform bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung nach den Figuren 1 oder 2. Mit diesem Verfahren können mit einfachsten Mitteln kleine wie große Beleuchtungsanlagen kostengünstig beleuchtet und gedimmt werden. Es wäre z.B. denkbar, in großen Gebäuden Betriebsgeräte mit Zweistufendimmen zu verwenden, und einen Eingang auf einen grundsätzlichen Ein/Aus Schalter zu legen, und den anderen Eingang über einen Bewegungsmelder zu Schalten. Somit kann eine dauerhafte geforderte Mindestbeleuchtung realisiert werden, die aufgrund der gedimmten Betriebs¬ weise der Leuchtmittel sehr Energiesparend ist. Solange sich niemand im zu überwachenden Bereich aufhält, ist nur ein Eingang stromführend, und das elektronische Betriebs¬ gerät somit auf einen niedrigen energiesparenden Dimmwert eingestellt. Kommt eine Person in den entsprechenden Be¬ reich, so schaltet der Bewegungsmelder den zweiten Eingang ein und die Beleuchtung in diesem Bereich wird auf 100% Lichtleistung geschaltet. So kann sich eine Person in einem Gebäude sicher bewegen, ohne dass immer der ge- samte Bewegungsbereich voll beleuchtet werden muss. In der Nacht kann die permanente Phase abgeschaltet werden, so dass die Geräte keine Standby-Verluste aufweisen, aber trotzdem durch die Bewegungsmelder eine Sicherheitsbeleuchtung gegeben ist. Bewegt sich jemand im Sensorbe- reich der Bewegungsmelders, so werden die Leuchtmittel eingeschaltet .
Zweite Ausführungsform
Diese Ausführungsform bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung nach den Figuren 1 oder 2. Das Dreistufendimmen kann z.B. für Geschäftsbeleuchtungen interessant sein. Hier können die Geschäftsräume während der Geschäftszei¬ ten voll beleuchtet werden. Nachdem das Geschäft abends geschlossen hat, jedoch noch Passanten zu erwarten sind, die einen , Schaufensterbummel' unternehmen, können die Räumlichkeiten auf einen niedrigeren Lichtwert gedimmt werden, der anzeigt dass das Geschäft geschlossen hat, aber die in den Räumlichkeiten ausgestellten Waren noch gut sichtbar sind. Spätabends schließlich kann die Be¬ leuchtung auf einen noch niedrigeren Energiesparenden Wert gedimmt werden, der jedoch so hell gewählt werden kann, dass eventuelle Einbrecher noch gut sichtbar wären.
Weitere Merkmale der Erfindung
Die Idee kann natürlich noch weitergesponnen werden. Theoretisch können auch Betriebsgeräte mit noch mehr Schalt- eingängen Verwendung finden, damit wären dann 2n-l Dimmstufen möglich.
Es kann vorgesehen sein, dass die Lichtstufen fest in das elektronische Betriebsgerät einprogrammiert sind. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Lichtstufen, auf die Aufgrund der Schaltkombination der Eingänge ge- dimmt wird, frei eingestellt werden können. Dies kann ü- ber mehrere Verfahren geschehen:
Es kann das Eingangs erwähnte Ein-Schalter-Dim Verfahren verwendet werden, um die jeweiligen Lichtstufen zu programmieren. Dabei sind für die jeweiligen Lichtstufen die zugehörigen Schalter zu verwenden, bei der Lichtstufe mit 2 eingeschalteten Eingängen sind somit beide Schalter gleichzeitig zu betätigen. Über den Eingang LSi allein kann dann z.B. der Lichtwert 1 programmiert werden, über den Eingang L32 der Lichtwert 2 und über beide Eingänge LSi und L32 gleichzeitig der Lichtwert 3.
Um Falschprogrammierungen während des normalen Betriebes vorzubeugen kann das Ein-Schalter-Dim Verfahren erweitert werden, so dass die Programmierung erst bei einer Schaltsequenz Ein-Aus-Ein-Aus-Ein aktiviert wird. Damit wird die automatische Dimmung gestartet und der Dimmwert durch ein weiteres Ausschalten gespeichert.
Alternativ können am Gehäuse auch Drehregler, z.B. Trimmer oder Potentiometer vorgesehen sein, über die die jeweiligen Lichtstufen eingestellt werden können. Es können aber auch Stufenschalter, z.B. DIP-Schalter verwendet werden, um aus mehreren Dimmstufen auswählen zu können.
Es kann aber auch eine Schnittstelle vorgesehen sein, an die ein externes Programmiergerät angeschlossen werden kann um die verschiedenen Lichtstufen zu programmieren. Dabei sind verschiedene Datenübertragungsarten denkbar: • Das Betriebsgerät kann auch ein Infrarot- Empfangsmodul aufweisen, über das die verschiedenen Dimmstufen ins Betriebsgerät einprogrammiert werden können .
• Eine weitere Möglichkeit ist, dass das Betriebsgerät ein Empfangsmodul für elektromagnetische Strahlung aufweist, und das die Dimmstufen über den Empfang einer bestimmten Signalsequenz einprogrammiert werden .
• Letztlich ist noch denkbar, dass das Betriebsgerät ein Modul zum extrahieren einer Signalsequenz auf den Schalteingängen LSi oder L32 oder der Klemme L aufweist. Diese Signalsequenz wird auf die Leitungen aufmoduliert und vom Betriebsgerät verarbeitet, um die Dimmstufen zu Programmieren.

Claims

Ansprüche
1. Elektronisches Betriebsgerät (1) zum stufenwei¬ sen Dimmen eines oder mehrerer Leuchtmittel (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebs¬ gerät (1) zwei oder mehr Schalteingänge (LSi, LS2) besitzt, die stromführend oder nicht strom¬ führend sein können, und dass es aufgrund der Schaltkombination der Schalteingänge das oder die Leuchtmittel (2) auf verschiedene Lichtstu¬ fen dimmt .
2. Elektronisches Betriebsgerät (1) nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstufen, die Aufgrund der Schaltkombination der Eingänge (Lsi, LS2) eingestellt werden nicht geändert wer¬ den können.
3. Elektronisches Betriebsgerät (1) nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstufen, die Aufgrund der Schaltkombination der Eingänge (Lsi, LS2) eingestellt werden frei wählbar sind.
4. Elektronisches Betriebsgerät (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die frei wählba¬ ren Lichtstufen über Drehregler oder Mehrstufenschalter oder mehrere Schalter am Betriebsgerät (1) eingestellt werden können.
5. Elektronisches Betriebsgerät (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die frei wählba¬ ren Lichtstufen über ein Ein-Schalter-Dimm- Verfahren einprogrammiert werden können, wobei zur Programmierung der jeweiligen Dimmstufen die jeweiligen Schaltkombinationen der Schalteingänge (Lsi, LS2) verwendet werden.
6. Elektronisches Betriebsgerät (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die frei wählba¬ ren Lichtstufen über ein externes Programmierge¬ rät programmiert werden können.
7. Elektronisches Betriebsgerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die frei wählba- ren Lichtstufen über ein in das Betriebsgerät
(1) integriertes Infrarot-Empfangsmodul einpro¬ grammiert werden können.
8. Elektronisches Betriebsgerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die frei wählba- ren Lichtstufen über ein Empfangsmodul für e- lektromagnetische Strahlung Programmiert werden können, das in das Betriebsgerät (1) integriert ist .
9. Elektronisches Betriebsgerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die frei wählba¬ ren Lichtstufen über eine Signalsequenz programmiert werden können, die auf die Leitungen der Schalteingänge (LSi, LS2) oder der Stromklemme (L) aufmoduliert werden.
10. Verfahren zum Betreiben eines oder mehrerer
Leuchtmittel, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Bereitstellen mindestens zweier Schalter zum Steuern der jeweiligen Leuchtmittel (2).
- Auswerten der Schalterstellungen durch ein e- lektronisches Betriebsgerät (1).
- Einstellen eines vorbestimmten Lichtwertes der jeweiligen Leuchtmittel (2) durch das elektronische Betriebsgerät (1) aufgrund der Auswertung der Schalterstellungen.
EP07704192A 2007-01-29 2007-01-29 Elektronisches betriebsgerät und verfahren zum stufenweisen dimmen eines leuchtmittels Withdrawn EP2127501A1 (de)

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