EP2280585B1 - Verfahren zur Einstellung der Ansteuerung mehrerer Leuchten - Google Patents

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EP2280585B1
EP2280585B1 EP10007311.3A EP10007311A EP2280585B1 EP 2280585 B1 EP2280585 B1 EP 2280585B1 EP 10007311 A EP10007311 A EP 10007311A EP 2280585 B1 EP2280585 B1 EP 2280585B1
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EP
European Patent Office
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wave
led
information
mains
signal
Prior art date
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Not-in-force
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EP10007311.3A
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English (en)
French (fr)
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EP2280585A3 (de
EP2280585A2 (de
Inventor
Wolfgang Dipl.-Ing. Schallenberg
Stefan Dipl.-Ing. Wieske
Robert Dipl.-Ing. Zapp
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ABB AG Germany
Original Assignee
ABB AG Germany
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Publication date
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Publication of EP2280585A3 publication Critical patent/EP2280585A3/de
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    • 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
    • H05B47/185—Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission
    • 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
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
    • 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
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    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/198—Grouping of control procedures or address assignation to light sources

Definitions

  • the brightness and the light color of a modern light source, z. B. on LED basis depending on the specific use in the desired manner and be set independently.
  • the operating element and the lighting means are arranged within a unit or connected to one another via installation lines. Separating the keypad and lamp requires several (at least four) installation leads, which requires relatively high installation requirements.
  • the pulse width modulation PWM usually used for LED brightness control generates a non-negligible radio interference spectrum when using several meters long installation cables.
  • the invention has for its object to provide an optimized method for setting the control of multiple lights.
  • the achievable with the present invention consist in particular in that the full waves of the mains voltage can be used as quasi communication time slots both for addressing and for the information signals regarding the brightness and light color of each individual lamp of the system.
  • the installation costs caused by additional devices or installation cables to be additionally laid is very small and, in comparison to the known state of the art, very reduced; in particular, the control unit does not necessarily have to be connected to the neutral conductor.
  • the method is suitable both for lights with white light as well as for lights with any light color, formed from red / green / blue light colors each with the desired brightness.
  • the information transmission from the control unit to the lights is DC-free, ie it is at all times the conditions of an AC voltage met, in particular, the installation cables are not subjected to pulsating direct currents.
  • the DC components supplied to the phase due to a drive method would be very disturbing for the proper operation of RCCBs used in the installation system.
  • the power supplies of the lights are continuously supplied with full line voltage, only interrupted by the very short time periods during which addressing signal frequencies and information signal frequencies are generated to change the brightness and / or light color of the lights. Accordingly, a good efficiency results.
  • the EMC load electromagtic compatibility
  • the operation by means of actuation of the drive device is simple and clear.
  • the power supply unit, the control module and the power module of the Lights on the one hand and the spatially separate control unit on the other hand can be designed in the form of flush-mounted device sockets (flush-mounted inserts).
  • an addressing signal sequence may be indicated by an incomplete full wave, e.g. B. by a 50% driven solid shaft.
  • the brightness information signal to be transmitted can be generated in the form of the temporal voltage curve of an information power wave by appropriately influencing a full wave.
  • the drive device can influence the phase angle of the mains voltage during this wave in order to generate an information power wave.
  • the control module of the selected luminaire can determine the current flow time occurring during an information grid wave as a measure of the phase angle of this wave.
  • the control unit can block a complete full wave of the mains voltage to generate the synchronization signal.
  • the full waves of the mains voltage following the addressing signal sequence can serve as information network waves for the transmission of separate brightness information signals for the red respectively green respectively blue light color in the form of an information signal sequence.
  • At least one additional full wave for the recharging of the charge capacitor of the power supply can be inserted.
  • the addressing signal sequences can be repeatedly transmitted together with the information network waves or information signal sequences.
  • Fig. 1 is a schematic diagram with multiple, connected via at least one installation cable to a common control device, each having a plurality of light sources (preferably LEDs) of different colors exhibiting lights.
  • the control unit 17 (operating unit, operating element) is connected on the input side to phase L and optionally also to the neutral conductor N of an AC voltage network 15 (230 V AC voltage).
  • the output voltage which can be tapped on the drive unit 17 on the output side is referred to below as the conditioned phase L 'and corresponds to the input voltage of three lamps 1, 13, 14.
  • the lamps 1, 13, 14 are furthermore connected to the neutral conductor N.
  • the flush-mounted insert 2 has on the input side an acted upon with the processed phase L 'and the neutral conductor N power supply 3 (AC / DC converter) including charging capacitor whose positive output (DC or DC) to the emitter terminals of a transistor 5 for Supply of a red light, in particular a red LED 9, a transistor 6 for supplying a green light, in particular a green LED 10 and a transistor 7 for supplying a blue light, in particular a blue LED 11 is connected.
  • the collector terminals of these three transistors 5 and 6 and 7 are connected to the anode terminals of the LEDs 9 and 10 and 11, respectively.
  • the cathode terminals of the three LEDs 9, 10, 11 are connected to the negative output (DC or DC voltage) of the power supply 3.
  • the luminaire 1 and here in particular the flush-mounted insert 2 has a control module 4 including evaluation and memory, which is connected to both outputs of the power supply 3 and the input side additionally treated with the phase L 'is applied.
  • an evaluation circuit 29 may be connected on the input side to L 'and N and on the output side to the control module 4.
  • the control module 4 On the output side, the control module 4 is connected to the base terminals of the transistors 5, 6, 7.
  • the flush-mounted insert 2 has a coding switch 12 (DIP switch) connected to the control component 4, so as to provide each luminaire with a fixed luminaire number or luminaire address - referred to below as I, II and III - within the system with several to assign to a common drive device 17 connected lights 1, 13, 14 can.
  • DIP switch 12 coding switch 12
  • controllable semiconductor components or semiconductor switches can be used instead of the transistors shown by way of example.
  • the further lights 13, 14 are formed in the same manner in the form of RGB LED lights as the above-described lamp 1.
  • lights can be provided, and it is also possible to assign the same luminaire number or luminaire address I or II or III (or more) to different luminaires.
  • a parallel connection of lights is to reach the maximum load capacity of the drive unit 17, total power z. B. 400 W, possible.
  • each lamp 1, 13 has its own power supply 3, whose power to supply at least three light sources (LEDs) 9, 10, 11, power per LED z. B. 1 W, is sufficient.
  • These three light sources (LEDs) 9 or 10 or 11 are operated via the transistors 5 and 6 or 7 with a pulse width modulation with a constant current. About the pulse width modulation, the lamps (LEDs) 9, 10, 11 variable power can be supplied. This makes it possible to change the brightness with a constant light color.
  • the control unit 17 controls the mains voltage U on its output line - denoted by L '- in a change of brightness and / or light color desired by the operator, such that the connected lamps 1, 13, 14 receive the information for their desired brightness from the temporal, forced by the control unit 17 voltage waveform (information signal sequence) in the form of the processed phase L 'is transmitted.
  • a well-known dimmer usually provides at its output a phase or phase voltage for the connected loads. Depending on the phase angle, a more or less high brightness is set on the connected luminaire.
  • the connected lamps 1, 13, 14 can detect this phase influence by means of their control modules 4 and convert them via the correspondingly controlled power modules into the corresponding desired brightness and / or light color.
  • the control unit 17 blocks a complete full wave of the mains voltage U - see the synchronization signal T sync in the following figures.
  • the charging capacitors of the power supplies 3 in the connected lights 1, 13, 14 are dimensioned such that they can bridge this voltage fluctuation in time, without the user would notice a disturbance.
  • the control module 4 detects this synchronization signal T sync and starts an evaluation routine, which evaluates the following full waves of the mains voltage U.
  • the control unit 17 influences the mains voltage U or processed phase L 'as a function of a brightness and / or light color set by the operator in the form of information signal sequences in such a way that the connected lamps provide the information for their required brightness and / or required light color from the temporal, enforced by the control unit to detect and adjust voltage waveform.
  • the following phase angle must be less than 100% in order not to select the next light with a renewed full wave.
  • the addressing signal sequence always follows the phase angle for the red light source at 50%. this shows the operator which luminaire he has selected.
  • the desired brightness detected via the phase angle or the current flow time is respectively stored for the individual lamps (LEDs) in the respective control module and used for the control of the individual lamps (LEDs) until a renewed adjustment is made by the control unit 17 and so that information network waves are generated again.
  • the information network waves are repeated simply or repeatedly. Thereafter, the voltage is again completely unaffected until the next desired change in brightness and / or light color of the lights set by the control unit 17.
  • the drive unit 17 locks its output voltage L 'complete, which has the advantage that no stand-by losses incurred in the lights when lights are off.
  • the values set for the brightness and the light color of the luminaires at the last switch-off are expediently adopted by the control modules and adjusted by means of the power modules.
  • Fig. 2 are for further explanation in the upper portion of the unprocessed and in the lower portion of the prepared by the driver 17 phase characteristic in a driving example for the first lamp 1 with "red LED OFF / green LED 50% control / blue LED OFF" shown.
  • the addressing signal sequence is T sync + TA 1 .
  • the information signal sequence is T R + T W + T G + T W + T B (this applies to all FIGS. 2 to 5 ).
  • Fig. 3 is the phase characteristic in a driving example for the second light with "red LED off / green LED 50% control / blue LED OFF" shown.
  • the addressing signal sequence is T sync + T A2 .
  • Fig. 4 is the phase characteristic in a driving example for the third light with "red LED 50% control / green LED off / blue LED off” shown.
  • the addressing signal sequence is T sync + T A3 . Again, the below apply Fig. 2 explained specifications.
  • the common switching on all connected to the drive unit 17 lights 1, 13, 14 is done by briefly pressing the control lever of the drive.
  • the drive unit 17 switches through the phase L or L '(supply voltage L', N).
  • Each lamp 1, 13, 14 lights up with the stored in the memory of the control module 4 set brightness and light color.
  • the common switching off all lights 1, 13, 14 is also done by briefly pressing the control lever.
  • the drive unit 17 switches off the phase L.
  • the control module 22 After detection / identification of the luminaire address, the control module 22 then only takes into account the information network wave following the luminaire address, ie the communication time slot T R , while the information of the following information grid waves is ignored.
  • the phase angle of the first information network wave after the luminaire address accordingly indicates the desired brightness information signal of the luminous means (LED) 26, 27, 28. Accordingly, the drive of the transistor 24 via the pulse width modulation, as also explained above.
  • Fig. 5 shows the phase curve for a control example for the first light with "red LED 50% control / green LED OFF / blue LED OFF". While the information transmitted in the time slot T R is used to drive the transistor 24, the information transmitted in the time slots T G and T B is ignored.
  • Fig. 7 a schematic diagram of a lamp is shown with the use of potential-free phase detection, wherein the embodiment according to Fig. 6 Reference is made.
  • an optocoupler 30 with a series resistor 31 connected in series is connected on the primary side between the processed phase L 'and the neutral conductor N.
  • the optocoupler 30 is connected between the negative output of the power supply 21 and the input of the control module 22 intended for phase detection.
  • this development is also according to the embodiment Fig. 1 can be used in an analogous manner for the evaluation circuit 29.
  • the adjustable power depends on the driving device and not on the lights.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Ansteuerung mehrerer Leuchten und kann insbesondere für RGB-LEDs (R = rote LED / G = grüne LED / B = blaue LED) zur Realisierung von RGB-LED-Leuchten, jedoch auch bei weißen LEDs zur Realisierung von weißen LED-Leuchten eingesetzt werden.
  • Aus der EP 1 575 341 B1 ist ein Dimmer mit einem Bedienelement bekannt, welches mindestens einen Leistungsbaustein ansteuert, um derart die gewünschte Helligkeit eines Leuchtmittels einzustellen, wobei
    • ein Steuerhebel als Bedienelement vorgehen ist, welcher in unterschiedliche Positionen gekippt und / oder gedreht und / oder gedrückt werden kann, um derart Schaltkontakte einer Schalteinrichtung zu betätigen, welche einen Kontroller ansteuern, um derart mit Hilfe eines pro Farbkanal separaten Leistungsbausteines außer der gewünschten Helligkeit zusätzlich die gewünschte Lichtfarbe eines Leuchtmittels einzustellen,
    • der Steuerhebel bei Drehung einen an den Kontroller angeschlossenen Inkrementalgeber beaufschlagt, um derart die Helligkeit des Leuchtmittels einzustellen,
    • der Steuerhebel aus einer als Ruheposition dienenden Mittelstellung heraus in sechs unterschiedliche Positionen "oben links", "oben Mitte", "oben rechts", "unten links", "unten Mitte", "unten rechts" kippbar ist, wodurch die Intensität von drei verschiedenen Farbkanälen an den Kontroller vorgebbar und durch die Leistungsbausteine einstellbar ist und
    • der Kontroller ein Zeiterfassungsglied aufweist, das die Zeitdauer der Beaufschlagung eines Schaltkontaktes infolge eines Drückens des Steuerhebels erfasst, wodurch durch kurzzeitiges Drücken des Steuerhebels ein Einschalten oder Ausschalten des Dimmers erfolgt und ein Abspeichern einer vorgebbaren Mindesthelligkeit erfolgt, sobald der Steuerhebel für eine vorgegebene längere Zeitspanne in seiner Mittelstellung gedrückt gehalten wird.
  • Vorteilhaft können somit die Helligkeit und die Lichtfarbe eines modernen Leuchtmittels, z. B. auf LED-Basis, in Abhängigkeit des konkreten Einsatzes in gewünschter Weise und unabhängig voneinander eingestellt werden. Es wird allerdings offen gehalten, ob das Bedienelement und das Leuchtmittel innerhalb einer Einheit angeordnet oder über Installationsleitungen miteinander verbunden sind. Bei einer Trennung von Bedienteil und Leuchtmittel sind mehrere (mindestens vier) Installationsleitungen erforderlich, was einen relativ hohen Installationsbedarf erfordert. Des Weiteren erzeugt die üblicherweise für LED-Helligkeitssteuerungen verwendete Pulsweitenmodulation PWM bei Verwendung von mehreren Metern langen Installationsleitungen ein nicht zu vernachlässigendes Funkstörspektrum.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optimiertes Verfahren zur Einstellung der Ansteuerung mehrerer Leuchten anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Einstellung der Ansteuerung von mindestens zwei an ein gemeinsames Ansteuergerät angeschlossenen Leuchten, deren mindestens ein Leuchtmittel über ein eigenes Netzteil versorgt wird, welches einen Leistungsbaustein mit mindestens einem ansteuerbaren Halbleiter-Bauelement speist, dessen Ansteuerung über einen Steuerbaustein inklusive Auswerteeinheit und Speicher erfolgt,
    • wobei das Ansteuergerät aus der Phase eines Wechselspannungsnetzes eine aufbereitete Phase mit Signal-Sequenzen erzeugt und den Leuchten zuführt,
    • wobei die aufbereitete Phase zunächst mit einem Synchronisationssignal versehen wird, worauf mindestens eine Vollwelle folgt,
    • wobei die Anzahl der nach dem Synchronisationssignal übertragenen Vollwellen zusammen mit dem Synchronisationssignal eine individuelle Adressierungs-Signal-Sequenz an eine bestimmte, angewählte Leuchte darstellt,
    • wobei das Ansteuergerät der angewählten Leuchte in einer der Adressierungs-Signal-Sequenz folgenden Informations-Signal-Sequenz ein gewünschtes Helligkeits-Informationssignal überträgt,
    • wobei das empfangene Helligkeits-Informationssignal im Speicher des Steuerbausteins der angewählten Leuchte abgespeichert und für die Ansteuerung des Leuchtmittels verwendet wird.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Vollwellen der Netzspannung quasi als Kommunikations-Zeitschlitze sowohl für die Adressierung als auch für die Informationssignale betreffend die Helligkeit und die Lichtfarbe jeder einzelnen Leuchte des Systems verwendet werden. Der durch zusätzliche Geräte oder durch zusätzlich zu verlegende Installationsleitungen bedingte Installationsaufwand ist sehr gering und im Vergleich zum bekannten Stand der Technik sehr reduziert, insbesondere muss das Ansteuergerät nicht zwingend mit dem Nulleiter verbunden sein. Dabei eignet sich das Verfahren sowohl für Leuchten mit weißem Licht als auch für Leuchten mit beliebiger Lichtfarbe, gebildet aus roten / grünen / blauen Lichtfarben jeweils mit gewünschter Helligkeit.
  • Die Informationsübertragung vom Ansteuergerät zu den Leuchten erfolgt gleichstromfrei, d. h. es werden zu allen Zeiten die Bedingungen an eine Wechselspannung eingehalten, insbesondere werden die Installationsleitungen nicht mit pulsierenden Gleichströmen beaufschlagt. Beispielsweise wären der Phase aufgrund eines Ansteuerverfahrens zugeführte Gleichstromanteile sehr störend für den ordnungsgemäßen Betrieb von in der Installationsanlage eingesetzten FI-Schutzschaltern. Die Netzteile der Leuchten werden kontinuierlich mit voller Netzspannung versorgt, lediglich unterbrochen durch die sehr kurzen Zeitspannen, während der Adressierungs-Signal-Frequenzen und Informations-Signal-Frequenzen erzeugt werden, um die Helligkeit und / oder Lichtfarbe der Leuchten zu ändern. Dementsprechend ergibt sich ein guter Wirkungsgrad. Die EMV-Belastung (elektromagnetische Verträglichkeit) ist sehr gering. Die Bedienung mittels Betätigung des Ansteuergeräts ist einfach und eindeutig. Das Netzteil, der Steuerbaustein und der Leistungsbaustein der Leuchten einerseits sowie das räumlich hiervon getrennte Ansteuergerät andererseits können in Form von Unterputz-Gerätesockeln (Unterputz-Einsätzen) ausgebildet werden.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • So kann das Ende einer Adressierungs-Signal-Sequenz durch eine nicht komplette Vollwelle angezeigt werden, z. B. durch eine zu 50% angesteuerte Vollwelle.
  • Das zu übertragende Helligkeits-Informationssignal kann in Form des zeitlichen Spannungsverlaufs einer Informations-Netzwelle durch entsprechende Beeinflussung einer Vollwelle erzeugt werden.
  • Das Ansteuergerät kann zur Erzeugung einer Informations-Netzwelle den Phasenwinkel der Netzspannung während dieser Welle beeinflussen. Der Steuerbaustein der angewählten Leuchte kann die während einer Informations-Netzwelle auftretende Stromflusszeit als Maß für den Phasenwinkel dieser Welle ermitteln.
  • Das Ansteuergerät kann zur Erzeugung des Synchronisationssignals eine komplette Vollwelle der Netzspannung sperren.
  • Die auf die Adressierungs-Signal-Sequenz folgenden Vollwellen der Netzspannung können als Informations-Netzwellen zur Übermittlung getrennter Helligkeits-Informationssignale für die rote respektive grüne respektive blaue Lichtfarbe in Form einer Informations-Signal-Sequenz dienen.
  • Zwischen zwei Informations-Netzwellen kann mindestens eine zusätzliche Vollwelle für die Nachladung des Ladungskondensators des Netzteils eingeschoben werden.
  • Zur Erhöhung der Redundanz können die Adressierungs-Signal-Sequenzen zusammen mit den Informations-Netzwellen respektive Informations-Signal-Sequenzen wiederholt übertragen werden.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein schematisches Schaltbild mit mehreren an ein Ansteuergerät ange- schlossenen, jeweils mehrere LEDs unterschiedlicher Farbe aufweisenden Leuchten,
    Fig. 2
    den Phasenverlauf bei einem Ansteuerungs-Beispiel für die erste Leuchte mit "rote LED AUS / grüne LED 50% Ansteuerung / blaue LED AUS",
    Fig. 3
    den Phasenverlauf bei einem Ansteuerungs-Beispiel für die zweite Leuch- te mit "rote LED AUS / grüne LED 50% Ansteuerung / blaue LED AUS",
    Fig. 4
    den Phasenverlauf bei einem Ansteuerungs-Beispiel für die dritte Leuchte mit "rote LED 50% Ansteuerung / grüne LED AUS / blaue LED AUS",
    Fig. 5
    den Phasenverlauf bei einem Ansteuerungs-Beispiel für die erste Leuchte mit "rote LED 50% Ansteuerung / grüne LED AUS / blaue LED AUS",
    Fig. 6
    ein schematisches Schaltbild einer nur LEDs einer einzigen Farbe aufwei- senden Leuchte,
    Fig. 7
    ein schematisches Schaltbild einer Leuchte mit Einsatz potenzialfreier Phasendetektion.
  • In Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild mit mehreren, über mindestens eine Installationsleitung an ein gemeinsames Ansteuergerät angeschlossenen, jeweils mehrere Leuchtmittel (vorzugsweise LEDs) unterschiedlicher Farbe aufweisenden Leuchten dargestellt. Das Ansteuergerät 17 (Bediengerät, Bedienelement) ist eingangsseitig an Phase L und optional auch am Nulleiter N eines Wechselspannungsnetzes 15 (230 V Wechselspannung) angeschlossen. Die ausgangsseitig am Ansteuergerät 17 abgreifbare Ausgangsspannung wird nachfolgend als aufbereitete Phase L' bezeichnet und entspricht der Eingangsspannung von drei Leuchten 1, 13, 14. Die Leuchten 1, 13, 14 sind des Weiteren am Nulleiter N angeschlossen.
  • Die in Form einer als RGB-LED-Leuchte (R = rot / G = grün / B = blau) ausgebildete Leuchte 1 ist aus zwei Hauptkomponenten respektive Funktionseinheiten, nämlich einem Unterputz-Einsatz 2 und einem mehrere Leuchtmittel (vorzugsweise LEDs) 9, 10, 11 enthaltenden LED-Modul 8 zusammengesetzt, wobei diese beiden Hauptkomponenten über zueinander korrespondierende Steckkontakte lösbar miteinander verbunden sind.
  • Der Unterputz-Einsatz 2 weist eingangsseitig ein mit der aufbereiteten Phase L' und dem Nulleiter N beaufschlagtes Netzteil 3 (AC/DC-Konverter) inklusive Ladekondensator auf, dessen positiver Ausgang (Gleichstrom bzw. Gleichspannung) mit den Emitter-Anschlüssen eines Transistors 5 zur Speisung eines roten Leuchtmittels, insbesondere einer roten LED 9, eines Transistors 6 zur Speisung eines grünen Leuchtmittels, insbesondere einer grünen LED 10 und eines Transistors 7 zur Speisung eines blauen Leuchtmittels, insbesondere einer blauen LED 11 verbunden ist. Die Kollektor-Anschlüsse dieser drei Transistoren 5 bzw. 6 bzw. 7 sind mit den Anoden-Anschlüssen der LEDs 9 bzw. 10 bzw. 11 verbunden. Die Kathoden-Anschlüsse der drei LEDs 9, 10, 11 sind an den negativen Ausgang (Gleichstrom bzw. Gleichspannung) des Netzteils 3 angeschlossen.
  • Die Leuchte 1 und hier speziell der Unterputz-Einsatz 2 besitzt einen Steuerbaustein 4 inklusive Auswerteeinheit und Speicher, welche an beide Ausgänge des Netzteils 3 angeschlossen ist und eingangsseitig zusätzlich mit der aufbereiteten Phase L' beaufschlagt wird. Optional kann eine Auswerteschaltung 29 eingangsseitig an L' und N und ausgangsseitig an den Steuerbaustein 4 angeschlossen sein. Ausgangsseitig ist der Steuerbaustein 4 mit den Basis-Anschlüssen der Transistoren 5, 6, 7 verbunden. Des Weiteren besitzt der Unterputz-Einsatz 2 einen mit dem Steuerbaustein 4 verbundenen Codierschalter 12 (DIP-Schalter), um derart jeder Leuchte eine feste Leuchten-Nummer respektive Leuchten-Adresse - nachfolgend mit I, II und III bezeichnet - innerhalb des Systems mit mehreren an ein gemeinsames Ansteuergerät 17 angeschlossene Leuchten 1, 13, 14 zuordnen zu können. Mittels des Codierschalters 12 sind diese unterschiedlichen DIP-Schalterstellungen einstellbar.
  • Selbstverständlich können andere ansteuerbare Halbleiter-Bauelemente respektive Halbleiter-Schalter an Stelle der beispielhaft gezeigten Transistoren eingesetzt werden.
  • Die weiteren Leuchten 13, 14 sind in gleicher Art und Weise in Form von RGB-LED-Leuchten wie die vorstehend erläuterte Leuchte 1 ausgebildet.
  • Selbstverständlich können noch weitere Leuchten vorgesehen sein, wobei es auch möglich ist, verschiedenen Leuchten dieselbe Leuchten-Nummer respektive Leuchten-Adresse I oder II oder III (oder weitere) zuzuordnen. Eine Parallelschaltung von Leuchten ist bis zum Erreichen der maximalen Belastungsfähigkeit des Ansteuergerätes 17, Gesamtleistung z. B. 400 W, möglich.
  • Wesentlich ist, dass jede Leuchte 1, 13 ein eigenes Netzteil 3 besitzt, dessen Leistung zur Versorgung von mindestens drei Leuchtmitteln (LEDs) 9, 10, 11, Leistung je LED z. B. je 1 W, ausreicht. Diese drei Leuchtmittel (LEDs) 9 bzw. 10 bzw. 11 werden über die Transistoren 5 bzw. 6 bzw. 7 mit einer Pulsweitenmodulation mit konstantem Strom betrieben. Über die Pulsweitenmodulation kann den Leuchtmitteln (LEDs) 9, 10, 11 variable Leistungen zugeführt werden. So ist eine Änderung der Helligkeit bei konstanter Lichtfarbe möglich.
  • Dabei erfolgt die Einstellung der gewünschten Helligkeiten und / oder der gewünschten Lichtfarben der Leuchten 1, 13, 14 durch das Ansteuergerät 17 mittels Beeinflussung von zeitlicher Phasensteuerung, so dass das Ansteuergerät 17 auch als "spezieller Dimmer" bezeichnet werden kann. Das Ansteuergerät 17 beeinflusst nun bei einer durch den Bediener gewünschten Änderung von Helligkeit und / oder Lichtfarbe die Netzspannung U auf seiner Ausgangsleitung - mit L' bezeichnet - kurzzeitig derart, dass der angeschlossenen Leuchten 1, 13, 14 die Information für ihre gewünschte Helligkeit aus dem zeitlichen, vom Ansteuergerät 17 erzwungenen Spannungsverlauf (Informations-Signal-Sequenz) in Form der aufbereiteten Phase L' übermittelt wird.
  • Bevor auf die Erzeugung und Auswertung des Spannungsverlaufs näher eingegangen wird, soll zunächst die grundlegende Idee der vorgeschlagenen Informationsübertragung beschrieben werden. Ein allgemein bekannter Dimmer stellt an seinem Ausgang üblicherweise eine Phasenan- oder Phasenabschnittspannung für die angeschlossenen Verbraucher zur Verfügung. Je nach Phasenwinkel stellt sich eine mehr oder weniger große Helligkeit an der angeschlossenen Leuchte ein. Der vorgeschlagene "spezielle Dimmer", d. h. das Ansteuergerät 17, lässt die speisende Sinusspannung im Unterschied hierzu zum größten Teil der Zeit völlig unbeeinflusst passieren. Nur zur Änderung von Helligkeit und / oder Lichtfarbe der Leuchten, d. h. bei entsprechender Betätigung des Ansteuergerätes 17 durch den Bediener, beeinflusst das Ansteuergerät 17 während einer kurzen definierten Zeitspanne die Spannung auf seiner Ausgangsseite, wodurch die aufbereitete Phase L' (mit einer Adressierungs-Signal-Sequenz und einer Informations-Signal-Sequenz) erzeugt wird. Die angeschlossenen Leuchten 1, 13, 14 können diese Phasen-Beeinflussung mittels ihrer Steuerbausteine 4 detektieren und über die entsprechend angesteuerten Leistungsbausteine in die entsprechende gewünschte Helligkeit und / oder Lichtfarbe umsetzen.
  • Zur Synchronisation ("Achtung, ab jetzt wird nicht nur Energie, sondern zusätzlich auch Information übertragen") sperrt das Ansteuergerät 17 eine komplette Vollwelle der Netzspannung U - siehe das Synchronisationssignal Tsync in den nachfolgenden Figuren. Die Ladekondensatoren der Netzteile 3 in den angeschlossenen Leuchten 1, 13, 14 sind derart dimensioniert, dass sie diese Spannungsschwankung zeitlich überbrücken können, ohne dass dabei der Anwender eine Störung bemerken würde. Der Steuerbaustein 4 jedoch erkennt dieses Synchronisationssignal Tsync und startet eine Auswerteroutine, welche die folgenden Vollwellen der Netzspannung U auswertet.
  • Das Ansteuergerät 17 erzeugt nun durch Beeinflussung der Netzspannung U respektive der aufbereiteten Phase L' zur Einstellung / Beaufschlagung einer einzelnen, bestimmten Leuchte eine Sequenz von Signalen, bei der die Anzahl der Vollwellen nach dem Synchronisationssignal Tsync der entsprechend eingestellten Leuchten-Nummer respektive der Leuchten-Adresse entspricht. Diese Adressierungs-Signal-Sequenz (Synchronisationssignal Tsync + eine oder zwei oder drei usw. Vollwellen) wird über die aufbereitete Phase L' übertragen. Eine Adressierung der Leuchten kann z. B. wie folgt erfolgen:
    • ein Zeitschlitz TA1 für die Adressierung der ersten Leuchte 1 entspricht der Signal-Sequenz "eine Vollwelle" nach Auftreten Synchronisationssignal Tsync und ist der ersten Leuchte 1 zugeordnet,
    • ein Zeitschlitz TA2 für die Adressierung der zweiten Leuchte 13 entspricht der Signal-Sequenz "zwei Vollwellen" nach Auftreten Synchronisationssignal Tsync und ist der zweiten Leuchte 13 zugeordnet
    • ein Zeitschlitz TA3 für die Adressierung der dritten Leuchte 14 entspricht der Signal-Sequenz "drei Vollwellen" nach Auftreten Synchronisationssignal Tsync und ist der dritten Leuchte 14 zugeordnet usw.
  • Im betrachteten Ausführungsbeispiel wird der Codierschalter 12 der ersten Leuchte 1 demnach auf die Adressierungs-Signal-Sequenz "eine Vollwelle" nach dem Auftreten des Synchronisationssignals, der Codierschalter 12 der zweiten Leuchte 13 demnach auf die Adressierungs-Signal-Sequenz "zwei Vollwellen" nach dem Auftreten des Synchronisationssignals und der Codierschalter 12 der dritten Leuchte 14 demnach auf die Adressierungs-Signal-Sequenz "drei Vollwellen" nach dem Auftreten des Synchronisationssignals eingestellt. Beim Ansteuergerät 17 sind diese unterschiedlichen Zeitschlitze TA1 , TA2 , TA3 usw. für die Adressierung von unterschiedlicher Leuchten fest abgespeichert. Die Zuweisung der einzelnen Leuchten zu den unterschiedlichen Adressierungs-Signal-Sequenzen
    • mit Zeitschlitz TA1 entsprechend Leuchten-Adresse respektive Leuchten-Nummer I,
    • mit Zeitschlitz TA2 entsprechend Leuchten-Adresse II respektive Leuchten-Nummer II,
    • mit Zeitschlitz TA3 entsprechend Leuchten-Adresse III respektive Leuchten-Nummer III
    • usw.
    erfolgt durch entsprechendes Einstellen des Codierschalters 12 einer jeden Leuchte.
  • Unmittelbar nach Erzeugung der Adressierungs-Signal-Sequenzen beeinflusst das Ansteuergerät 17 die Netzspannung U respektive aufbereitete Phase L' in Abhängigkeit einer durch den Bediener eingestellten Helligkeit und / oder Lichtfarbe derart in Form von Informations-Signal-Sequenzen, dass die angeschlossenen Leuchten die Informationen für ihre geforderte Helligkeit und / oder geforderte Lichtfarbe aus dem zeitlichen, vom Ansteuergerät erzwungen Spannungsverlauf detektieren und einstellen können.
  • Um das Ende der Adressierungs-Signal-Sequenzen feststellen zu können, muss der nun folgende Phasenwinkel kleiner 100% sein, um nicht mit einer erneuten Vollwelle die nächste Leuchte anzuwählen. Beispielsweise folgt der Adressierungs-Signal-Sequenz der Phasenwinkel für das rote Leuchtmittel immer mit 50%. dies zeigt dem Bediener, welche Leuchte er angewählt hat.
  • Das Ansteuergerät 17 stellt nun in den der Adressierungs-Signal-Sequenz folgenden fünf Vollwellen über eine kurzzeitige Beeinflussung des Phasenwinkels die Information für die Helligkeit der drei Lichtfarben zur Verfügung, und zwar z. B. derart, dass
    • der Phasenwinkel der ersten, einen Kommunikations-Zeitschlitz TR darstellenden Informations-Netzwelle die gewünschte Helligkeit der roten Lichtfarbe respektive des roten Leuchtmittels (LED) 9 angibt,
    • der Phasenwinkel der dritten, einen Kommunikations-Zeitschlitz TG darstellenden Informations-Netzwelle die gewünschte Helligkeit der grünen Lichtfarbe respektive des grünen Leuchtmittels (LED) 10 angibt,
    • der Phasenwinkel der fünften, einen Kommunikations-Zeitschlitz TB darstellenden Informations-Netzwelle die gewünschte Helligkeit der blauen Lichtfarbe respektive des blauen Leuchtmittels (LED) 11 angibt.
  • Um ein zu starkes Absinken der Spannung der Ladekondensatoren der Netzteile 3 während der einzelnen Kommunikations-Zeitschlitze TR, TG, TB zu verhindern, kann - jedoch muss nicht - seitens des Ansteuergerätes 17 zwischen den Kommunikations-Zeitschlitze TR, TG, TB jeweils eine zusätzliche Vollwelle W eingeschoben werden, d. h. zwischen den beiden Kommunikations-Zeitschlitzen TR und TG und zwischen den beiden Kommunikations-Zeitschlitzen TG und TB, was durch die Auswerteeinheit des Steuerbausteins 4 jeweils berücksichtigen wird. Diese Maßnahme ist bei höheren LED-Leistungen oder bei Einsatz relativ kleiner Ladekondensatoren der Netzteile empfehlenswert, jedoch nicht zwingend. Diese eingeschobenen Vollwellen W dienen lediglich vorteilhaft zum Nachladen der Ladekondensatoren der Netzteile. Ohne derartige zusätzliche Vollwellen ergibt sich für die Informations-Signal-Sequenzen:
    • der Phasenwinkel der ersten, einen Kommunikations-Zeitschlitz TR darstellenden Informations-Netzwelle gibt die gewünschte Helligkeit der roten Lichtfarbe respektive des roten Leuchtmittels (LED) 9 an,
    • der Phasenwinkel der zweiten, einen Kommunikations-Zeitschlitz TG darstellenden Informations-Netzwelle gibt die gewünschte Helligkeit der grünen Lichtfarbe respektive des grünen Leuchtmittels (LED) 10 an,
    • der Phasenwinkel der dritten, einen Kommunikations-Zeitschlitz TB darstellenden Informations-Netzwelle gibt die gewünschte Helligkeit der blauen Lichtfarbe respektive des blauen Leuchtmittels (LED) 11 an.
  • Die Auswertung des vom Steuerbaustein 4 detektierten Phasenwinkels kann z. B. durch Auswertung der während der Informations-Netzwelle auftretenden Stromflusszeit erfolgen, wozu z. B. definiert wird,
    • dass 1 ms Stromflusszeit dem Zustand AUS respektive 0% Ansteuerung des relevanten Transistors entspricht,
    • dass 10 ms Stromflusszeit dem Zustand EIN respektive 100% Ansteuerung des relevanten Transistors entspricht,
    • dass bei Stromflusszeiten zwischen 1 ms und 10 ms der entsprechende lineare Zwischenwert für die Ansteuerung gewählt wird, d. h. 5 ms würden danach als 50% Ansteuerung zu interpretieren sein.
  • Selbstverständlich sind in diesem Zusammenhang alternativ auch andere Festlegungen realisierbar. Wichtig ist, dass die über den Phasenwinkel respektive die Stromflusszeit detektierte gewünschten Helligkeit jeweils für die einzelnen Leuchtmittel (LEDs) im jeweiligen Steuerbaustein abgespeichert und solange für die Ansteuerung der einzelnen Leuchtmittel (LEDs) herangezogen wird, bis eine erneute Einstellung durch das Ansteuergerät 17 erfolgt und damit erneut Informations-Netzwellen erzeugt werden. Zur Erhöhung der Redundanz ist auch eine Wiederholung der Informationsübertragung möglich, indem die Informations-Netzwellen einfach oder mehrfach wiederholt werden. Danach wird die Spannung wieder völlig unbeeinflusst bis zur nächsten gewünschten Änderung von Helligkeit und / oder Lichtfarbe der Leuchten vom Ansteuergerät 17 vorgegeben.
  • Zum Ausschalten der Leuchten sperrt das Ansteuergerät 17 seine Ausgangsspannung L' komplett, was den Vorteil hat, dass bei ausgeschalteten Leuchten keinerlei Stand-by-Verluste in der Leuchten entstehen.
  • Beim Einschalten der Leuchten durch entsprechende Betätigung des Ansteuergerätes 17 werden zweckmäßig die beim letzten Ausschalten eingestellten Werte für die Helligkeit und die Lichtfarbe der Leuchten von den Steuerbausteinen übernommen und mittels der Leistungsbausteine eingestellt.
  • In Fig. 2 sind zur weiteren Erläuterung im oberen Abschnitt der nicht aufbereitete und im unteren Abschnitt der vom Ansteuergerät 17 aufbereitete Phasenverlauf bei einem Ansteuerungs-Beispiel für die erste Leuchte 1 mit "rote LED AUS / grüne LED 50% Ansteuerung / blaue LED AUS" dargestellt. Die Adressierungs-Signal-Sequenz beträgt Tsync + TA1. Die Informations-Signal-Sequenz beträgt TR + TW + TG + TW + TB (dies gilt für alle Figuren 2 - 5).
  • Für alle Figuren 2 - 5 gilt:
    U(L) = Phasenverlauf der Netzspannung respektive der Phase L
    U(L') = Phasenverlauf der aufbereiteten Phase L'
    t = Zeit
    Tsync = Zeitschlitz für Synchronisationssignal
    TA1 = Zeitschlitz für die Adressierung der ersten Leuchte
    TA2 = Zeitschlitz für die Adressierung der zweiten Leuchte
    TA3 = Zeitschlitz für die Adressierung der dritten Leuchte
    TR = Kommunikations-Zeitschlitz für die rote Lichtfarbe respektive rote LED
    TG = Kommunikations-Zeitschlitz für die grüne Lichtfarbe respektive grüne LED
    TB = Kommunikations-Zeitschlitz für die blaue Lichtfarbe respektive blaue LED
    TW Zeitschlitz für zusätzliche Vollwelle
    R = Helligkeits-Informationssignal für die rote Lichtfarbe respektive rote LED
    G = Helligkeits-Informationssignal für die grüne Lichtfarbe respektive grüne LED
    B = Helligkeits-Informationssignal für die blaue Lichtfarbe respektive blaue LED
  • In Fig. 3 ist der Phasenverlauf bei einem Ansteuerungs-Beispiel für die zweite Leuchte mit "rote LED AUS / grüne LED 50% Ansteuerung / blaue LED AUS" dargestellt.
    Die Adressierungs-Signal-Sequenz beträgt Tsync + TA2 . Es gelten die unter Fig. 2 erläuterten Festlegungen.
  • In Fig. 4 ist der Phasenverlauf bei einem Ansteuerungs-Beispiel für die dritte Leuchte mit "rote LED 50% Ansteuerung / grüne LED AUS / blaue LED AUS" dargestellt. Die Adressierungs-Signal-Sequenz beträgt Tsync + TA3 . Es gelten wiederum die unter Fig. 2 erläuterten Festlegungen.
  • Das Ansteuergerät ist sinnvoller Weise mit einem Inkrementalgeber versehen und weist einen Steuerhebel auf, wobei die in der eingangs erwähnten EP 1 575 341 B1 erläuterten Möglichkeiten mit Kippen / Drehen / Drücken des Steuerhebels eingesetzt werden können, z. B.
    • Steuerhebel kann gedreht werden,
    • Steuerhebel kann in unterschiedliche Positionen gekippt werden,
    • Steuerhebel kann kurz gedrückt oder während einer längeren Zeitspanne in einer bestimmten Stellung gehalten werden.
  • Die Beaufschlagung des Ansteuergerätes 17 kann zur Anwahl und Einstellung der Leuchten wie folgt ablaufen:
    • Durch langes Drücken des Steuerhebels (z. B. drei Sekunden lang) wird das Ansteuergerät 17 zunächst in den Adressiermodus versetzt. Das Ansteuergerät 17 sendet Signal-Sequenzen ab, welche alle angeschlossenen Leuchten 1, 13, 14 in den AUS-Zustand versetzen.
    • Der Steuerhebel wird nach rechts gedreht (Step 1), worauf das Ansteuergerät 17 eine Adressierungs-Signal-Sequenz mit Zeitschlitz TA1 für die Adressierung der ersten Leuchte 1 sowie eine Informations-Signal-Sequenz abgibt, wie sie z. B. der Informations-Signal-Sequenz gemäß Fig. 2 entspricht, d. h. mindestens eine LED 9 oder 10 oder 11 wird mit 50 % Ansteuerung betrieben. Dies zeigt dem Bediener die angewählte (aktivierte) Leuchte 1 an.
    • Zur Einstellung der nun angewählten ersten Leuchte 1 wird der Steuerhebel kurz gedrückt. Nun folgt die Vorgabe der in den einzelnen Kommunikations-Zeitschlitzen TR , TG , TB zu übertragenden Phasenwinkel in Form einer entsprechenden Informations-Signal-Sequenz, um derart Helligkeit und Lichtfarbe einzustellen. Es erfolgt eine Abspeicherung der übertragenen Werte im Speicher des Steuerbausteins 4. Nach beendigter Einstellung wird der Steuerhebel abermals kurz gedrückt.
    • Der Steuerhebel wird nach rechts gedreht (Step 2), worauf das Ansteuergerät 17 eine Adressierungs-Signal-Sequenz mit Zeitschlitz TA2 für die Adressierung der zweiten Leuchte 13 sowie eine Informations-Signal-Sequenz abgibt, wie sie z. B. der Informations-Signal-Sequenz gemäß Fig. 3 entspricht, d. h. mindestens eine LED 9 oder 10 oder 11 wird mit 50 % Ansteuerung betrieben. Dies zeigt dem Bediener die angewählte (aktivierte) Leuchte 13 an.
    • Zur Einstellung der nun angewählten zweiten Leuchte 13 wird der Steuerhebel kurz gedrückt. Nun folgt die Vorgabe der in den einzelnen Kommunikations-Zeitschlitzen TR , TG , TB zu übertragenden Phasenwinkel in Form einer entsprechenden Informations-Signal-Sequenz, um derart Helligkeit und Lichtfarbe einzustellen. Es erfolgt eine Abspeicherung der übertragenen Werte im Speicher des Steuerbausteins 4. Nach beendigter Einstellung wird der Steuerhebel abermals kurz gedrückt.
    • Soll eine Leuchte, z. B. Leuchte 13, nicht eingestellt werden, sondern den AUS-Zustand oder den zuletzt eingestellten Zustand beibehalten, so kann durch weiteres Drehen (Step 3) des Steuerhebels auch sofort die nächste, hier dritte Leuchte 14 angewählt werden.
    • Auf diese Weise wird nach und nach jeder Leuchte ein gewünschter individueller Zustand bezüglich Helligkeit und Lichtfarbe zugewiesen und im Speicher des Steuerbausteins 4 abgespeichert. Leuchten mit gleich eingestellten Codierschaltern verhalten sich dabei gleich, d. h. werden mit gleicher Helligkeit und Lichtfarbe betrieben.
    • Durch langes Drücken des Steuerhebels wird die Einstellung beendet.
  • Das gemeinsame Einschalten aller an das Ansteuergerät 17 angeschlossenen Leuchten 1, 13, 14 erfolgt durch kurzes Drücken des Steuerhebels des Ansteuergeräts. Das Ansteuergerät 17 schaltet die Phase L respektive L' durch (Versorgungsspannung L', N). Jede Leuchte 1, 13, 14 leuchtet mit der im Speicher des Steuerbausteins 4 abgespeicherten eingestellten Helligkeit und Lichtfarbe. Das gemeinsame Ausschalten aller Leuchten 1, 13, 14 erfolgt ebenfalls durch kurzes Drücken des Steuerhebels. Das Ansteuergerät 17 schaltet die Phase L ab.
  • Andere Bedienfolgen zur Erzeugung der Sequenzen im Ansteuergerät 17 sind selbstverständlich möglich.
  • Vorstehend wird stets angenommen, dass die Leuchten 1, 13, 14 mehrere LEDs unterschiedlicher Farbe aufweisen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen speziellen Anwendungsfall beschränkt, sondern kann auch bei einfarbigen Leuchten eingesetzt werden, welche ein Leuchtmittel oder mehrere Leuchtmittel (eine LED oder mehrere LEDs) einer Farbe, insbesondere der Farbe weiß aufweisen. In Fig. 6 ist für diesen Anwendungsfall ein schematisches Schaltbild einer nur LEDs einer einzigen Farbe (insbesondere weiß) aufweisenden Leuchte 19 dargestellt, bestehend aus den beiden Hauptkomponenten
    • Unterputz-Einsatz 20 mit einem Netzteil 21 (AC/DC-Konverter) inklusive Ladekondensator, Steuerbaustein 22 inklusive Auswerteinheit und Speicher, Codierschalter 23 und Transistor 24 (Halbleiterschalter) sowie
    • LED-Modul 24 mit drei weißen, in Serie geschalteten LEDs 26, 27, 28 (selbstverständlich kann alternativ lediglich eine einzige LED oder eine größere Anzahl LEDs vorgesehen sein),
    wobei diese beiden Hauptkomponenten über zueinander korrespondierende Steckkontakte lösbar miteinander verbunden sind. Die Installation, d. h. die elektrische Verbindung zwischen Ansteuergerät 17 und Leuchte 19 über aufbereitete Phase L' und Nulleiter N ist unverändert zu der vorstehend erläuterten Konfiguration. Optional kann wiederum die Auswerteschaltung 29 eingangsseitig an L' und N und ausgangsseitig an den Steuerbaustein 22 angeschlossen sein.
  • Der mit der Basis des Transistors 24 verbundene Steuerbaustein 23 empfängt wiederum die aufbereitete Phase L'. Dabei kann das unter den Figuren 1 - 5 eingesetzte Ansteuergerät 17 auch für diese Ausführungsform verwendet werden, was den Vorteil hat, dass mit einem Ansteuergerät 17 sowohl einfarbige Leuchten als auch als (mehrfarbige) RGB-LED-Leuchten ausgebildete Leuchten angesteuert werden können.
  • Falls bei einer Leuchte mehr als ein Leuchtmittel (LED) von jeweils gleicher Farbe vorgesehen ist, werden diese Leuchtmittel vorzugsweise in Reihe geschaltet, so dass das Netzteil 21 nur einen Transistor-Ausgang benötigt, wie auch in Fig. 6 gezeigt. Nach Detektion / Identifizierung der Leuchten-Adresse beachtet der Steuerbaustein 22 dann nur die der Leuchten-Adresse nachfolgende Informations-Netzwelle, d. h. den Kommunikations-Zeitschlitz TR, während die Informationen der folgenden Informations-Netzwellen ignoriert werden. Der Phasenwinkel der ersten Informations-Netzwelle nach der Leuchten-Adresse gibt demnach das gewünschte Helligkeits-Informationssignal des Leuchtmittels (LED) 26, 27, 28 an. Dementsprechend erfolgt die Ansteuerung des Transistors 24 über die Pulsweitenmodulation, wie auch vorstehend erläutert.
  • Fig. 5 zeigt hierzu den Phasenverlauf bei einem Ansteuerungs-Beispiel für die erste Leuchte mit "rote LED 50% Ansteuerung / grüne LED AUS / blaue LED AUS". Während die im Zeitschlitz TR übertragene Information für die Ansteuerung des Transistors 24 herangezogen wird, werden die in den Zeitschlitzen TG und TB übertragenen Informationen ignoriert.
  • In Fig. 7 ist ein schematisches Schaltbild einer Leuchte mit Einsatz potenzialfreier Phasendetektion dargestellt, wobei auf die Ausführungsform gemäß Fig. 6 Bezug genommen wird. Beispielhaft für eine Auswerteschaltung 29 zur Erkennung der Größe des Phasenwinkels ist ein Optokoppler 30 mit in Serie liegendem Vorwiderstand 31 primärseitig zwischen der aufbereiteten Phase L' und den Nulleiter N geschaltet. Sekundärseitig ist der Optokoppler 30 zwischen den negativen Ausgang des Netzteils 21 und den für die Phasendetektion bestimmten Eingang des Steuerbausteins 22 geschaltet. Selbstverständlich ist diese Weiterbildung auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in analoger Weise für die Auswerteschaltung 29 einsetzbar.
  • Wie die vorstehenden Erläuterungen zeigen, ist die einstellbare Leistung vom Ansteuergerät abhängig und nicht von den Leuchten.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    erste Leuchte (RGB-LED-Leuchte)
    2
    Unterputz-Einsatz
    3
    Netzteil (AC/DC-Konverter) inklusive Ladekondensator
    4
    Steuerbaustein inklusive Auswerteeinheit und Speicher
    5
    Transistor (Halbleiterschalter) für das rote Leuchtmittel (LED)
    6
    Transistor (Halbleiterschalter) für das grüne Leuchtmittel (LED)
    7
    Transistor (Halbleiterschalter) für das blaue Leuchtmittel (LED)
    8
    LED-Modul (über Steckkontakte aufsteckbar)
    9
    rotes Leuchtmittel (LED)
    10
    grünes Leuchtmittel (LED)
    11
    blaues Leuchtmittel (LED)
    12
    Codierschalter
    13
    zweite Leuchte (RGB-LED-Leuchte)
    14
    dritte Leuchte (RGB-LED-Leuchte)
    15
    Wechselspannungsnetz
    16
    -
    17
    Ansteuergerät
    18
    -
    19
    Leuchte (LED-Leuchte)
    20
    Unterputz-Einsatz
    21
    Netzteil (AC/DC-Konverter) inklusive Ladekondensator
    22
    Steuerbaustein inklusive Auswerteeinheit und Speicher
    23
    Codierschalter
    24
    Transistor (Halbleiterschalter) für das weiße Leuchtmittel (LED)
    25
    LED-Modul (über Steckkontakte aufsteckbar)
    26
    weißes Leuchtmittel (LED)
    27
    weißes Leuchtmittel (LED)
    28
    weißes Leuchtmittel (LED)
    29
    Auswerteschaltung
    30
    Optokoppler
    31
    Vorwiderstand
    B
    Helligkeits-Informationssignal für die blaue Lichtfarbe respektive das blaue Leuchtmittel (LED)
    G
    Helligkeits-Informationssignal für die grüne Lichtfarbe respektive das grüne Leuchtmittel (LED)
    I, II, III
    Leuchten-Nummer respektive Leuchten-Adresse
    L
    Phase
    L'
    aufbereitete Phase = Ausgangsspannung des Ansteuergerätes = Ein- gangsspannung der Leuchte
    N
    Nullleiter
    R
    Helligkeits-Informationssignal für die rote Lichtfarbe respektive das rote Leuchtmittel (LED)
    TA1
    Zeitschlitz für die Adressierung der ersten Leuchte entsprechend Leuchten-Adresse I respektive Leuchten-Nummer I
    TA2
    Zeitschlitz für die Adressierung der zweiten Leuchte entsprechend Leuchten-Adresse II respektive Leuchten-Nummer II
    TA3
    Zeitschlitz für die Adressierung der dritten Leuchte entsprechend Leuchten-Adresse III respektive Leuchten-Nummer III
    TG
    Kommunikations-Zeitschlitz für das Informationssignal für die grüne Lichtfarbe respektive das grüne Leuchtmittel (LED)
    TB
    Kommunikations-Zeitschlitz für das Informationssignal für die blaue Lichtfarbe respektive das blaue Leuchtmittel (LED)
    TR
    Kommunikations-Zeitschlitz für das Informationssignal für die rote Lichtfarbe respektive das rote Leuchtmittel (LED)
    TW
    Zeitschlitz für zusätzliche Vollwelle
    Tsync
    Zeitschlitz für Synchronisationssignal
    t
    Zeit
    U
    Netzspannung
    W
    zusätzliche Vollwelle

Claims (10)

  1. Verfahren zur Einstellung der Ansteuerung von mindestens zwei an ein gemeinsames Ansteuergerät (17) angeschlossenen Leuchten (1, 13, 14, 19), deren mindestens ein Leuchtmittel (9, 10, 11, 26, 27, 28) über ein eigenes Netzteil (3, 21) versorgt wird, welches einen Leistungsbaustein mit mindestens einem ansteuerbaren Halbleiter-Bauelement (5, 6, 7, 24) speist, dessen Ansteuerung über einen Steuerbaustein (4, 22) inklusive Auswerteeinheit und Speicher erfolgt,
    • wobei das Ansteuergerät (17) aus der Phase (L) eines Wechselspannungsnetzes (15) eine aufbereitete Phase (L') mit Signal-Sequenzen erzeugt und den Leuchten (1, 13, 14, 19) zuführt,
    • wobei die aufbereitete Phase (L') zunächst mit einem Synchronisationssignal (Tsync) versehen wird, worauf mindestens eine Vollwelle folgt,
    • wobei die Anzahl der nach dem Synchronisationssignal (Tsync) übertragenen Vollwellen zusammen mit dem Synchronisationssignal eine individuelle Adressierungs-Signal-Sequenz an eine bestimmte, angewählte Leuchte (1, 13, 14, 19) darstellt,
    • wobei das Ansteuergerät (17) der angewählten Leuchte (1, 13, 14, 19) in einer der Adressierungs-Signal-Sequenz folgenden Informations-Signal-Sequenz ein gewünschtes Helligkeits-Informationssignal (R, G, B) überträgt,
    • wobei das empfangene Helligkeits-Informationssignal (R, G, B) im Speicher des Steuerbausteins (4) der angewählten Leuchte (1, 13, 14, 19) abgespeichert und für die Ansteuerung des Leuchtmittels (9, 10, 11, 26, 27, 28) verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende einer Adressierungs-Signal-Sequenz durch eine nicht komplette Vollwelle angezeigt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu übertragende Helligkeits-Informationssignal (R, G, B) in Form des zeitlichen Spannungsverlaufs einer Informations-Netzwelle durch entsprechende Beeinflussung einer Vollwelle erzeugt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuergerät (17) zur Erzeugung einer Informations-Netzwelle den Phasenwinkel der Netzspannung (U) während dieser Welle beeinflusst.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerbaustein (4, 22) der angewählten Leuchte (1, 13, 14, 19) die während einer Informations-Netzwelle auftretende Stromflusszeit als Maß für den Phasenwinkel dieser Welle ermittelt.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuergerät (17) zur Erzeugung des Synchronisationssignals (Tsync) eine komplette Vollwelle der Netzspannung (U) sperrt.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Adressierungs-Signal-Sequenz folgenden Vollwellen der Netzspannung (U) als Informations-Netzwellen zur Übermittlung getrennter Helligkeits-Informationssignale (R, G, B) für die rote respektive grüne respektive blaue Lichtfarbe in Form einer Informations-Signal-Sequenz dienen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Informations-Netzwellen mindestens eine zusätzliche Vollwelle (W) eingeschoben wird.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Redundanz die Adressierungs-Signal-Sequenzen zusammen mit den Informations-Netzwellen respektive Informations-Signal-Sequenzen wiederholt übertragen werden.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerbaustein (4, 22) das Helligkeits-Informationssignal beim Ausschalten der Versorgungsspannung (L', N) speichert und beim Einschalten der Versorgungsspannung den Leistungsbaustein in Abhängigkeit des abgespeicherten Helligkeits-Informationssignals (R, G, B) ansteuert.
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