EP2218307B1 - Leuchtmittel-betriebsgerät zur datenausgabe - Google Patents

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EP2218307B1
EP2218307B1 EP08852996.1A EP08852996A EP2218307B1 EP 2218307 B1 EP2218307 B1 EP 2218307B1 EP 08852996 A EP08852996 A EP 08852996A EP 2218307 B1 EP2218307 B1 EP 2218307B1
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Markus Sandholzer
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Tridonic GmbH and Co KG
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Tridonic GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/196—Controlling the light source by remote control characterised by user interface arrangements

Definitions

  • the present invention relates to the operation of light sources such as fluorescent lamps and gas discharge lamps and light-emitting diodes (LEDs).
  • the invention relates to an operating device or an electronic ballast ("ECG”), which has an interface for outputting data and lighting systems with such operating devices.
  • ECG electronic ballast
  • DALI Digital Addressable Lighting Interface
  • a disadvantage of this known DALI interface is that the information about the status of the operating device can only be queried centrally and only via the digital bus. Incidentally, such a query is not possible if the operating device has no DALI interface.
  • the operating device may include a unit for modulating the output data by shorting a supply voltage applied to the sensor interface.
  • the interface can be designed to be bidirectional in such a way that it can serve both for the output and for the input of data in the second mode.
  • the operating device may be designed to control a gas discharge lamp.
  • the operating device may include a unit for modulating the output data by shorting a supply voltage applied to the sensor interface.
  • the readout device may include a unit for detecting the voltage of the sensor interface and for demodulating the data read out.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of a system 1 according to the present invention.
  • the system 1 essentially comprises an operating device 2 for operating one or more lamps 3 or generally "light sources", such as, for example, LEDs or gas discharge lamps.
  • the operating device 2 may in particular be an electronic ballast 2 for at least one lamp 3, in particular for at least one fluorescent lamp such as a gas discharge lamp.
  • an external resistor can be connected to the light sensor interface 5 of the electronic ballast 2.
  • a light sensor or photoresistor 9 can be connected to the light sensor interface 5.
  • Such a known light sensor 9 is designed to measure the brightness of the incident light thereon.
  • Key 11 represents only one embodiment of the invention. In alternative embodiments, other known user interfaces may be employed.
  • Fig. 4 shows an inventive operating device 2 with selectively switchable sensor interface 5 for reading data by an external reader 12th
  • the reader 12 is preferably a DALI reader and the information read by the operating device according to the DALI standard to decode.
  • the reader 12 thus serves as a kind of diagnostic device for reading data.
  • the read-out device 12 applies a supply voltage to the sensor interface 5.
  • the sensor interface 5 thus has a voltage of, for example, 12 V, which can be modulated by a modulating unit 13 of the operating device 8 and subsequently demodulated by a demodulating unit 14 of the read-out device 12.
  • the modulation by the operating device 2 can take place in that the two terminals 4a, 4b of the sensor interface 5 are short-circuited in a certain manner and then evaluated by the read-out device 12, for example as a DALI signal.
  • the desired readout information is thus modulated, in which the sensor interface 5 is selectively short-circuited by the operating device 2. Will now this sensor interface 5 briefly pulled to zero, this is detected by the reader 12 and interpreted as a corresponding bit or symbol.

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

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Betrieb von Leuchtmitteln wie beispielsweise Leuchtstofflampen und Gasentladungslampen sowie Leuchtdioden (LEDs). Die Erfindung betrifft insbesondere ein Betriebsgerät oder ein elektronisches Vorschaltgerät ("EVG"), das über eine Schnittstelle zur Ausgabe von Daten verfügt sowie Beleuchtungssysteme mit derartigen Betriebsgeräten.
  • Es ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt, dass Betriebsgeräte für Leuchtmittel eine digitale Schnittstelle, wie beispielsweise eine DALI (Digital Addressable Lighting Interface) -Schnittstelle, aufweisen. Das DALI ist ein Kommunikationsprotokoll zur Steuerung von digitalen lichttechnischen Betriebsgeräten über einen entsprechenden digitalen Bus bzw. Leitung. Jedes Betriebsgerät, das nun über eine DALI-Schnittstelle an einem derartigen digitalen Bus angeschlossen ist, kann von einer zentralen Steuereinheit angesteuert werden.
  • Der digitale DALI-Bus ist auch bidirektional und ermöglicht darum einen bidirektionalen Datenaustausch zwischen dieser zentralen Steuereinheit und dem einzelnen Betriebsgerät. Somit kann die zentrale Steuereinheit beispielsweise den Status eines am digitalen Bus angeschlossenen Betriebsgeräts oder eines von dem Betriebsgerät gesteuerten Leuchtmittels abfragen.
  • Nachteilig bei dieser bekannten DALI-Schnittstelle ist es aber, dass die Information über den Status des Betriebsgeräts nur zentral und nur über den digitalen Bus abgefragt werden kann. Eine derartige Abfrage ist übrigens nicht möglich, wenn das Betriebsgerät keine DALI-Schnittstelle aufweist.
  • Weiterhin ist es bereits aus der EP 0 965 252 B1 grundsätzlich bekannt, dass ein Betriebsgerät bzw. ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben einer Lampe eine Anschlussvorrichtung aufweist, an die ein Lichtsensor zur Überwachung der Helligkeit eines bestimmten räumlichen Bereichs anschließbar ist.
  • Der zur Helligkeitsregelung eingesetzte Lichtsensor erfasst Helligkeits-Istwerte in einem von einer Lampe beleuchteten Bereich. Diese Helligkeits-Istwerte werden über diese Anschlussvorrichtung dem Betriebsgerät zugeführt. Die Lampe, deren Helligkeit von dem Lichtsensor erfasst wird, wird von diesem Betriebsgerät entsprechend den Helligkeits-Istwerten gesteuert bzw. die Beleuchtung wird gedimmt.
  • Allerdings wird diese Mess-Anschlußvorrichtung zum Anschluß von Lichtsensoren bzw. helligkeitsabhängigen Widerständen benutzt und kann nicht zur Abfrage von Informationen aus dem Betriebsgerät eingesetzt werden.
  • Die Erfindung hat sich dementsprechend zur Aufgabe gesetzt, eine verbesserte Technik zum Betrieb einer Lampe bereit zu stellen, womit insbesondere das Auslesen von Betriebsgeräts-Daten verbessert bzw. vereinfacht wird.
  • Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche gelöst, wobei sich die Kombination der Ansprüche als besonders vorteilhafte Lösung der Aufgabenstellung auszeichnet.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Betriebsgerät für mindestens ein Leuchtmittel eine physikalische Schnittstelle zum Anschluss eines Lichtsensors und zur Eingabe von Lichtsensor-Daten in einem ersten Modus auf. Diese Schnittstelle ist in einen zweiten Modus zur Ausgabe von Daten umschaltbar.
  • Im zweiten Modus kann die Schnittstelle zur Ausgabe von digitalen Daten bspw. von einer Steuereinheit (ASIC etc.) in dem Betriebsgerät ausgebildet sein.
  • Die Schnittstelle kann zur Ausgabe von Daten gemäß dem DALI (Digital Addressable Lighting Interface) -Standard ausgebildet sein.
  • Das Betriebsgerät kann eine Einheit zur Modulierung der ausgegebenen Daten durch Kurzschließen einer an der Sensor-Schnittstelle angelegten Versorgungsspannung aufweisen.
  • Die Schnittstelle kann derart bidirektional ausgebildet sein, dass sie im zweiten Modus sowohl zur Ausgabe als auch zur Eingabe von Daten dienen kann.
  • Das Betriebsgerät kann eine Steuereinheit zum Umschalten der Schnittstelle in den zweiten Modus aufweisen.
  • Die Steuereinheit kann ein ASIC (Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung) sein.
  • Alternativ kann die Steuereinheit ein Mikrocontroller sein.
  • Vorzugsweise kann aus dem Betriebsgerät der Status des Betriebsgeräts auslesbar sein.
  • Weiterhin kann aus dem Betriebsgerät eine etwaige Fehlermeldung des Betriebsgeräts auslesbar sein.
  • Vorzugsweise kann aus dem Betriebsgerät der Status des Leuchtmittels auslesbar sein.
  • Weiterhin kann aus dem Betriebsgerät eine etwaige Fehlermeldung des Leuchtmittels auslesbar sein.
  • Das Betriebsgerät kann zur Steuerung einer Gasentladungslampe ausgebildet sein.
  • Alternativ kann das Betriebsgerät als Konverter für Leuchtdioden ausgebildet sein.
  • Das Betriebsgerät kann Steuereingänge aufweisen zum Empfang von Steuersignalen zum Umschalten zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus.
  • Das Betriebsgerät kann einen Schalter aufweisen zum manuellen Umschalten zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Auslesen von Daten aus einem Betriebsgerät für Leuchtmittel vorgesehen. Das System weist ein derartiges Betriebsgerät und ein Auslesegerät zum Auslesen der vom Betriebsgerät ausgegebenen Daten auf.
  • Das Betriebsgerät kann eine Einheit zur Modulierung der ausgegebenen Daten durch Kurzschließen einer an der Sensor-Schnittstelle angelegten Versorgungsspannung aufweisen. Das Auslesegerät kann eine Einheit zur Erfassung der Spannung der Sensor-Schnittstelle und zur Demodulierung der ausgelesenen Daten aufweisen.
  • Das Auslesegerät kann dazu ausgelegt sein, eine Versorgungsspannung an der Sensor-Schnittstelle anzulegen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein elektronisches Vorschaltgerät ein derartiges Betriebsgerät auf.
  • Schliesslich bezieht sich die Erfindung auch auf ein Beleuchtungssystem, aufweisend Leuchtmittel, wie bspw. Gasentladungslampen, organische oder anorganische LEDs, aufweisend ein derartiges Betriebsgerät.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt.
    • Fig.
    1 zeigt schematisch ein System gemäß der vorliegenden Erfindung,
    Fig.
    2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung,
    Fig.
    3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, und
    Fig.
    4 zeigt ein System gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Systems 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System 1 umfasst im Wesentlichen ein Betriebsgerät 2 zum Betreiben von einer oder mehreren Lampen 3 oder allgemein "Leuchtmitteln", wie bspw. LEDs oder Gasentladungslampen. Das Betriebsgerät 2 kann insbesondere ein elektronisches Vorschaltgerät 2 für mindestens eine Lampe 3 sein, insbesondere für mindestens eine Leuchtstofflampe wie beispielsweise eine Gasentladungslampe.
  • Die Leuchtmittel können verschiedene Leuchtmittel sein, wie bspw. Leuchtdioden. Das Betriebsgerät 2 kann in diesem Fall bspw. als Leuchtdioden-Konverter ausgebildet sein.
  • Das gezeigte elektronische Vorschaltgerät 2 weist Eingänge 4a und 4b einer Lichtsensor-Schnittstelle 5, sowie zwei Steuereingänge 6a und 6b zum Anschluß eines vorzugsweise digitalen Steuerbus bzw. Steuer-Leitungen 7a und 7b, auf.
  • Die Eingänge 4a, 4b und die Steuereingänge 6a und 6b sind an eine Steuervorrichtung 8 des elektronischen Vorschaltgeräts 2 angeschlossen, das in bekannter Weise zur Steuerung oder Regelung der Lampenleistung dient.
  • An die Lichtsensor-Schnittstelle 5 des elektronischen Vorschaltgeräts 2 kann ein externer Widerstand angeschlossen werden. Insbesondere kann ein Lichtsensor oder Fotowiderstand 9 an die Lichtsensor-Schnittstelle 5 angeschlossen werden. Ein derartiger bekannter Lichtsensor 9 ist dazu ausgelegt, die Helligkeit des darauf einfallenden Lichts zu messen.
  • Ist, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Lichtsensor 9 an die Sensor-Schnittstelle 5 tatsächlich angeschlossen, so können die von dem Lichtsensor gelieferten Helligkeits-Istwerte eines vom Lichtsensor überwachten Bereichs dem elektronischen Vorschaltgerät 2 zugeführt werden, wobei die Steuervorrichtung 8 des elektronischen Vorschaltgerät 2 dann abhängig von den zugeführten Helligkeits-Istwerten die zur Beleuchtung des überwachten Bereiches dienende Lampe dimmen kann.
  • Die Eingänge 4a, 4b der Sensor-Schnittstelle 5 können alternativ für den Anschluss eines Potentiometers (nicht gezeigt) benutzt werden. Die Verwendung des Potentiometers ermöglicht ein manuelles Steuern oder Dimmen der Lampe 3, da die Helligkeit der Lampe 3 in Abhängigkeit vom gewählten Widerstand des Potentiometers 11 gesteuert wird.
  • Die Steueranschlüsse 6a, 6b dienen zum Empfang von externen digitalen Steuerinformationen gemäß beispielsweise einem DALI, DSI oder DMX-System. DSI (Digital Signal Interface), DALI (Digital Addressable Lighting Interface) und DMX (Digital Multiplex) sind bekannte Steuerprotokolle zum Steuern oder Dimmen von digitalen lichttechnischen Betriebsgeräten wie z.B. elektronischen Vorschaltgeräten.
  • Verschiedene Arten von Steuerinformationen können vom elektronischen Vorschaltgerät 2 über die Steuereingänge 6a, 6b empfangen werden wie u.a. Konfigurationsinformationen, Statusabfrage oder Helligkeitsinformationen.
  • Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das elektronische Vorschaltgerät 2 erfindungsgemäß derart konfiguriert, dass entweder den normalen Sensor-Modus, in dem ein passives Bauelement wie beispielsweise ein Lichtsensor 9 an die Sensor-Schnittstelle 5 angeschlossen ist, oder einen Abfrage-Modus aktiviert werden kann, wobei im letzteren Modus eine Information vom Betriebsgerät 2 über die Sensor-Schnittstelle 5 abgegeben wird.
  • Dieses Umschalten zwischen Sensor-Modus und Abfrage-Modus, d.h. zwischen dem Empfang von Dimm- oder Lichtsensor-Informationen und dem Senden von digitalen Informationen über die Lichtsensor-Schnittstelle, wird vorzugsweise von der Steuervorrichtung 8 über eine entsprechende Leitung 10 vorgenommen.
  • Das Betriebsgerät 2 kann z.B. via ein entsprechendes Signal über die Steuereingänge 6a, 6b oder via Betätigung eines Schalters angewiesen werden, welcher Modus einzustellen ist.
  • Die Modus-Einstellung kann beispielsweise von entsprechenden, über die Steuereingänge 6a, 6b empfangenen Befehlen insbesondere DALI-Befehlen hervorgerufen werden.
  • Über die Steuereingänge 6a, 6b können dem Vorschaltgerät 2 entweder bestimmte Dimm-Sollwerte für die Lampe 3 oder ein Signal zum Umschalten bzw. Einschalten eines bestimmten Modus für die Schnittstelle 5 zugeführt werden.
  • Fig. 3 zeigt alternativ, dass auch von Hand, d.h. manuell von einem Benutzer, der Modus der mechanischen Sensor-Schnittstelle 5 umgeschaltet werden kann. Die entsprechenden Befehle für die Steuervorrichtung 8 zur Einstellung des einen oder des anderen Modus können vom Benutzer über eine Taste 11 am Betriebsgerät 2 oder am elektronischen Vorschaltgerät ausgelöst.
  • Die Taste 11 stellt nur eine Ausführungsform der Erfindung dar. Gemäß alternativen Ausführungsformen können andere bekannte Benutzerschnittstellen eingesetzt werden.
  • Es ist gemäß einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform auch vorgesehen, dass die Taste 11 oder die alternative Benutzerschnittstelle nicht mit der Steuervorrichtung 8, sondern direkt mit der Sensor-Schnittstelle 5 verbunden ist, um den Sensor- oder den Abfrage-Modus einstellen zu können.
  • Die Informationen, die abgefragt werden, können insbesondere den Betrieb des Betriebsgeräts 8 betreffen: Status des Betriebsgeräts 8 oder des Leuchtmittels 3, eventuelle vom Betriebsgerät 8 gespeicherte Fehlermeldungen, Betriebsdauer, etc.
  • Die Steuervorrichtung 8 kann als Mikrocontroller mit einem Prozessor oder alternativ als Schaltkreis insbesondere ASIC (Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung oder application specific integrated circuit im Englischen) ausgebildet sein.
  • Im Abfrage-Modus kann die Sensor-Schnittstelle 5, die eigentlich die Eingangssignale vom Lichtsensor bewerten soll, Signale und insbesondere DALI-Signale bereitstellen. Externe Geräte sind dann in der Lage, aus der Sensor-Schnittstelle 5 Informationen gemäß dem DALI-Standard zu lesen bzw. abzufragen.
  • Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Betriebsgerät 2 mit selektiv umschaltbarer Sensor-Schnittstelle 5 zum Auslesen von Daten durch ein externes Auslesegerät 12.
  • Das Auslesegerät 12 ist vorzugsweise ein DALI-Auslesegerät und die vom Betriebsgerät ausgelesenen Informationen entsprechend nach dem DALI Standard zu dekodieren.
  • Das Auslesegerät 12 dient also als eine Art Diagnosegerät zum Auslesen von Daten.
  • Entsprechend wird vom Auslesegerät 12 eine Versorgungsspannung an der Sensor-Schnittstelle 5 angelegt. Die Sensor-Schnittstelle 5 weist also eine Spannung von beispielsweise 12 V auf, die von einer Moduliereinheit 13 des Betriebsgeräts 8 moduliert und anschließend von einer Demoduliereinheit 14 des Auslesegeräts 12 demoduliert werden kann.
  • Die Modulierung durch das Betriebsgerät 2 kann dadurch erfolgen, dass die beiden Anschlüsse 4a, 4b der Sensor-Schnittstelle 5 in bestimmter Art und Weise kurzgeschlossen und dann vom Auslesegerät 12 beispielsweise als DALI Signal ausgewertet werden.
  • Die gewünschten Auslese-Informationen werden also moduliert, in dem die Sensor-Schnittstelle 5 selektiv vom Betriebsgerät 2 kurzgeschlossen wird. Wird nun diese Sensor-Schnittstelle 5 kurzzeitig auf Null gezogen, so wird dies vom Auslesegerät 12 erfasst und als entsprechendes Bit oder Symbol interpretiert.

Claims (14)

  1. Betriebsgerät (2) für mindestens ein Leuchtmittel (3), bspw. Betriebsgerät (2) zur Steuerung einer Gasentladungslampe (3) oder Konverter für Leuchtdioden (3), aufweisend
    a) eine physikalische Schnittstelle (5) zum Anschluss eines Lichtsensors (9) und zur Eingabe von Lichtsensor-Daten in einem ersten Modus,
    b) wobei diese Schnittstelle (5) in einen zweiten Modus zur Ausgabe von Daten umschaltbar ist.
  2. Betriebsgerät (2) nach Anspruch 1,
    wobei im zweiten Modus die Schnittstelle (5) zur Ausgabe von digitalen Daten ausgebildet ist.
  3. Betriebsgerät (2) nach einem der vorigen Ansprüche,
    wobei die Schnittstelle (5) zur Ausgabe von Daten gemäß dem DALI (Digital Addressable Lighting Interface) - Standard ausgebildet ist.
  4. Betriebsgerät (2) nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend eine Einheit (13) zur Modulierung der ausgegebenen Daten durch Kurzschließen einer an der Sensor-Schnittstelle (5) angelegten Versorgungsspannung.
  5. Betriebsgerät (2) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Schnittstelle (5) derart bidirektional ausgebildet ist, dass sie im zweiten Modus sowohl zur Ausgabe als auch zur Eingabe von Daten dienen kann.
  6. Betriebsgerät (2) nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend eine Steuereinheit (8) zum Umschalten der Schnittstelle (5) in den zweiten Modus.
  7. Betriebsgerät (2) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei aus dem Betriebsgerät (8) auslesbar ist:
    - der Status des Betriebsgeräts (8),
    - eine etwaige Fehlermeldung des Betriebsgeräts (8) und/oder
    - der Status des Leuchtmittels (3).
  8. Betriebsgerät (2) nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend Steuereingänge (6a, 6b) zum Empfang von Steuersignalen zum Umschalten zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus.
  9. Betriebsgerät (2) nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend einen Schalter (11) zum manuellen Umschalten zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus.
  10. System (1) zum Auslesen von Daten aus einem Betriebsgerät (2) für Leuchtmittel (3),
    aufweisend ein Betriebsgerät (2) gemäß einem der vorigen Ansprüche, und
    ein Auslesegerät (12) zum Auslesen der vom Betriebsgerät (2) ausgegebenen Daten.
  11. System (1) nach Anspruch 10,
    wobei das Betriebsgerät (2) eine Einheit (13) zur Modulierung der ausgegebenen Daten durch Kurzschließen einer an der Sensor-Schnittstelle (5) angelegten Versorgungsspannung aufweist, und
    das Auslesegerät (12) eine Einheit (14) zur Erfassung der Spannung der Sensor-Schnittstelle (5) und zur Demodulierung der ausgelesenen Daten aufweist.
  12. System (1) nach Anspruch 11,
    wobei das Auslesegerät (12) dazu ausgelegt ist, eine Versorgungsspannung an der Sensor-Schnittstelle (5) anzulegen.
  13. Elektronisches Vorschaltgerät
    aufweisend ein Betriebsgerät (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
  14. Beleuchtungssystem, aufweisend Leuchtmittel, wie bspw. Gasentladungslampen, organische oder anorganische LEDs,
    weiterhin aufweisend ein Betriebsgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
EP08852996.1A 2007-11-19 2008-11-13 Leuchtmittel-betriebsgerät zur datenausgabe Not-in-force EP2218307B1 (de)

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