EP2162675B1 - Blitzleuchte für alarmmeldeanlagen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blitzleuchte für Alarmmeldeanlagen mit einer mindestens eine Leuchtdiode enthaltenden Lichtquelle und einer diese antreibenden Schaltung, welche eine Speisung, einen induktiven Abwärtswandler und eine Blitzsteuerung aufweist, wobei der induktive Abwärtswandler, die Lichtquelle und die Blitzsteuerung in Reihe geschaltet sind.
• Derartige Blitzleuchten liegen zusammen mit den Gefahrenmeldern auf dem Melderbus der Alarmmeldeanlage, beispielsweise zusammen mit den Brandmeldern auf dem Melderbus einer Brandmeldeanlage. Bekannte Blitzleuchten haben einen relativ hohen Stromverbrauch von etwa dem Zehnfachen eines Streulichtrauchmelders. Es wäre daher vorteilhaft, Blitzleuchten mit einem möglichst geringen Stromverbrauch bei einer bestimmten effektiven Lichtstärke zu verwenden. Es liegt auf der Hand, dass die effektive Lichtstärke eine bestimmte untere Grenze nicht unterschreiten darf, weil beispielsweise bei Montage der Blitzleuchten in langen Gängen diese häufig unter einem flachen Winkel gesehen wird, so dass die vom Auge wahrgenommene Lichtstärke sehr kleine werden kann.
• Aus dem Datenblatt von NATIONAL SEMICONDUCTOR: "LM2754 800mA Switched Capacitor Flash LED Driver with Time-Out Protection" vom September 2006 und aus der US-Patentanmeldung 2006/0231745 A1 ist eine Treiberschaltungsanordnung für Leuchtdioden bekannt, welche auch für eine derartige Blitzleuchte geeignet ist.
• Durch die Erfindung soll nun eine Blitzleuchte der eingangs genannten Art angegeben werden, welche einen möglichst geringen Strombedarf und damit einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Blitzleuchte einen in Reihe mit der Lichtquelle und der Blitzsteuerung geschalteten induktiven Abwärtswandler aufweist.
• Bei der erfindungsgemässen Blitzleuchte fliesst also der Wandlerstrom durch die Leuchtdioden, was sehr wichtig ist, weil dadurch der Stromverbrauch reduziert wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Lösung liegt darin, dass der Wirkungsgrad um etwa einen Faktor 2 verbessert wird und der Strom und damit die Lichtemission der Blitzleuchte über einen grossen Spannungsbereich von etwa 12 bis 30 V relativ gut konstant gehalten werden können.
• Eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Blitzleuchte ist dadurch gekennzeichnet, dass der induktive Abwärtswandler eine Steuereinheit aufweist, und dass diese mit einer Induktivität, einer Induktionssperre und einem Widerstand in Reihe geschaltet ist. Vorzugsweise hält der Widerstand in Verbindung mit der Steuereinheit den Strom für die Lichtquelle während der Leuchtzeit konstant.
• Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Blitzleuchte sind in den abhängigen Ansprüchen 4 bis 10 beansprucht.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert, welche ein Blockschema einer erfindungsgemässen Blitzleuchte zeigt.
• Die Figur zeigt im mittleren Teil eine sechs Leuchtdioden (LEDs) 1 enthaltende Lichtquelle L, in der oberen Hälfte deren Speisung und einen induktiven Abwärtswandler W und im unteren Teil die als Blitzsteuerung B bezeichnete Steuerelektronik der Lichtquelle L. Darstellungsgemäss sind die sechs die Lichtquelle L bildenden Leuchtdioden 1 in zwei parallelen Ästen zu je drei Leuchtdioden 1 angeordnet. Blitzleuchten der beschriebenen Art werden oft in Kombination mit einem akustischen Alarmgeber verwendet, wobei solche kombinierte akustisch/optische Alarmgeber als "Sounder-Beacon", oder auf Deutsch "Blitzsummer" bezeichnet werden. Die Blitzleuchte oder der Blitzsummer ist vorzugsweise an der Decke montiert und hat eine ähnliche Form wie die Brandmelder. Wegen der Form und des mechanischen Aufbaus der Blitzleuchte oder eines geeigneten Blitzsummers wird auf die EP Anmeldung 07105779.8 der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung verwiesen, in welcher der mechanische Aufbau der Blitzleuchte ausführlich beschrieben ist. Selbstverständlich könnten auch mehr als zwei parallele Äste mit Leuchtdioden 1 vorgesehen sein.
• Die Speisung enthält eine Spannungsquelle 2, die eine Spannung von beispielsweise 12 und 30 V liefert und einen Strombegrenzer 3 für eine Begrenzung des von der Spannungsquelle 2 gelieferten Stroms auf 3 mA. Mit dem Bezugszeichen 5 ist ein durch einen Kondensator gebildeter Stromspeicher bezeichnet. Der induktive Abwärtswandler W enthält einen Steuereinheit 4, eine Induktivität 6, eine als Induktionssperre für die Induktivität 6 wirkende Diode 7 und einen als Strombegrenzer wirkenden Widerstand 8, an dessen Ausgang die Lichtquelle L liegt. Die Steuereinheit 4, die Induktivität 6, die Diode 7 und der Widerstand 8 sind in Reihe geschaltet.
• Durch den Widerstand 8 wird der zur Lichtquelle L fliessende Strom während der Leuchtzeit auf einen bestimmten Wert von beispielsweise 280 mA konstant gehalten. Sobald dieser Wert erreicht wird, wird im induktiven Abwärtswandler W die Stromzufuhr unterbrochen, nach einigen hundert Millisekunden wieder eingeschaltet, und so weiter. Auf diese Weise ergibt das Zusammenwirken des Widerstands 8, der Induktivität 6 und des Stromwandlers 4 eine merkliche Reduktion des Stromverbrauchs der Lichtquelle L und damit eine Verbesserung des Wirkungsgrads um etwa einen Faktor 2.
• Die Blitzsteuerung B enthält im Wesentlichen einen Mikroprozessor 9, der beispielsweise über einen ASIC an den Melderbus einer Brandmeldeanlage angeschlossen ist und von diesem eine Betriebsspannung von 3 V sowie alle erforderlichen Alarmdaten bezieht, und zwei Schalter 10 für das Ein- und Ausschalten der Lichtquelle L. Der Mikroprozessor 9 steuert im Alarmfall die beiden Schalter 10 so an, dass die Leuchtdioden 1 beispielsweise jeweils für 20 ms ein- und dann für 1,2 s ausgeschaltet werden. Dabei ist wegen der Temperaturabhängigkeit der Leuchtstärke der Leuchtdioden die Dauer der Einschaltzeit von der Temperatur abhängig. So beträgt beispielsweise die Einschaltzeit der Leuchtdioden bei einer Temperatur von -20° 15 ms, bei +20° 20 ms und bei +70° 27 ms. Das bedeutet, dass die Pulsbreite mit der Temperatur steigt. Dieser Temperaturgang der Leuchtstärke der Leuchtdioden 1wird durch einen im Mikroprozessor 9 enthaltenen Sensor, beispielsweise eine Diode (nicht dargestellt) für die Messung der Umgebungstemperatur, korrigiert. Mit Hilfe der beiden Widerstände zwischen den Schaltern 10 und den beiden Ästen mit den Leuchtdioden 1 wird eine gleich helle Leuchtverteilung der Leuchtdioden 1 ermöglicht.
• Die Möglichkeit, die Leuchtdioden 1 durch die Blitzsteuerung B in bestimmten Pulsformen anzusteuern, trägt ebenfalls zur Reduktion des Stromverbrauchs bei. Man kann die Pulsformen für die Ansteuerung der Leuchtdioden 1 auch nach dem Grad der zu erzielenden Aufmerksamkeit auslegen. So können beispielsweise die beiden Äste mit den Leuchtdioden 1 alternierend ein- und ausgeschaltet werden, um den Eindruck einer sich bewegenden Lichtquelle L zu erwecken, oder die Blitzleuchte kann sequentiell blitzen, mit Vor- und Hauptblitz.
• Diese verschiedenen Möglichkeiten der Ansteuerung der Lichtquelle L sind besonders dann vorteilhaft, wenn die Blitzleuchte an Orten montiert ist, beispielsweise in einem langen Korridor, wo das von der Lichtquelle L ausgesandte Licht nicht unbedingt sofort Aufmerksamkeit erregt.
• Die beschriebene Blitzleuchte hat den Vorteil eines geringen Stromverbrauchs, eines verbesserten Wirkungsgrads und einer einigermassen konstanten Lichtemission über einen grossen Spannungsbereich von 12 bis 30 V. Sie weist bei vorgegebenem Stromverbrauch eine möglichst grosse effektive Lichtstärke auf und kann auch an Orten, wo sie nur unter einem relativ flachen Winkel gesehen wird, die dort Anwesenden zuverlässig alarmieren.

Claims (5)

1. Blitzleuchte für Alarmmeldeanlagen mit einer mindestens eine Leuchtdiode (1) enthaltenden Lichtquelle (L) und einer diese antreibenden Schaltung, welche eine Speisung (2) und eine Blitzsteuerung (B) aufweist, wobei der induktive Abwärtswandler (W), die Lichtquelle (L) und die Blitzsteuerung (B) in Reihe geschaltet sind, wobei der induktive Abwärtswandler (W) eine Steuereinheit (4) aufweist, wobei die Steuereinheit (4) mit einer Induktivität (6), einer Induktionssperre (7) und einem Widerstand (8) in Reihe geschaltet ist, wobei der Widerstand (8) in Verbindung mit der Steuereinheit (4) den Strom für die Lichtquelle (1) während der Leuchtzeit konstant hält, wobei die Blitzsteuerung (B) mindestens einen Schalter (10) für die Betätigung der Lichtquelle (L) und einen Mikroprozessor (9) für die Ansteuerung des mindestens einen Schalters (10) enthält, wobei der Mikroprozessor (9) eine Daten-Kommunikationsverbindung zum Melderbus der Alarmmeldeanlage aufweist, und wobei die Pulsform der den zumindest einen Schalter (10) steuernden Pulse mittels des Mikroprozessors einstellbar ist, wobei die Breite der genannten Pulse mit steigender Temperatur zunimmt.
2. Blitzleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (L) mehrere Leuchtdioden (1) aufweist, welche in Form von zwei Ästen angeordnet sind, und dass jedem Ast ein Schalter (10) zugeordnet ist.
3. Blitzleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsform der genannten Pulse vom Mikroprozessor (9) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur gesteuert ist, und dass der Mikroprozessor (9) einen Temperatursensor aufweist.
4. Blitzleuchte nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (L) so gesteuert ist, dass die beiden die Leuchtdioden (1) enthaltenden Äste alternierend ein- und ausgeschaltet werden.
5. Blitzleuchte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (L) so gesteuert ist, dass eine sequentielle Blitzabgabe in Form von Vor- und Hauptblitzen erfolgt.

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