EP2625930B1 - Betriebsgerät mit einstellbarer kritischer temperatur - Google Patents

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EP2625930B1
EP2625930B1 EP11763885.8A EP11763885A EP2625930B1 EP 2625930 B1 EP2625930 B1 EP 2625930B1 EP 11763885 A EP11763885 A EP 11763885A EP 2625930 B1 EP2625930 B1 EP 2625930B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
operating device
temperature
critical temperature
control unit
control circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP11763885.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2625930A1 (de
Inventor
Simon Maier
Jürgen FINK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tridonic GmbH and Co KG
Original Assignee
Tridonic GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tridonic GmbH and Co KG filed Critical Tridonic GmbH and Co KG
Publication of EP2625930A1 publication Critical patent/EP2625930A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2625930B1 publication Critical patent/EP2625930B1/de
Active legal-status Critical Current
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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
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
    • H05B41/285—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2851—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2856—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against internal abnormal circuit conditions
    • 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]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H05B45/56—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits involving measures to prevent abnormal temperature of the LEDs
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for operating lamps, such as fluorescent lamps, gas discharge lamps, light-emitting diodes (LEDs), organic light-emitting diodes (OLEDs), halogen lamps, etc.
  • the present invention relates to an operating device which sets or adjusts at least one parameter influencing the temperature development in the operating device regulates, and which changes this parameter to regulate the temperature development.
  • Operating devices for illuminants are known from the prior art, which essentially consist of a current transformer and a control unit.
  • the control unit supplies the current transformer with control signals in such a way that the current transformer provides a desired output power or a desired output current for the lamps from an input voltage. It is already known to change this output power for the purpose of controlling the light emission.
  • the WO2008116496 A1 discloses an operating device according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is now to give the user of an operating device the possibility of being able to influence the service life of the device, this action being suitable, for example, for increasing this service life.
  • the aim of the task is to create a possibility for changing and adapting the service life of an operating device, in particular for lamps.
  • This object is achieved according to the invention by the features of the independent claims.
  • the dependent claims further develop the central idea of the invention in a particularly advantageous manner.
  • an operating device for at least one illuminant comprising a control circuit which adjusts or regulates at least one parameter influencing the temperature development in the operating device and which detects a temperature in the operating device or in its surroundings, and one with the control circuit connected or integrated in this memory, in which at least one critical temperature can be stored, the control circuit changing the parameter for reducing the temperature development when the critical temperature is exceeded, the value of the critical temperature being adjustable by a manual or data-technical interface on the operating device.
  • the manual interface for setting the value for the critical temperature can be designed in the form of at least one control element that can be set by a user.
  • the advantage of this embodiment is that a user can set the critical temperature directly on the operating device. He can thus set the service life without much effort.
  • a potentiometer in particular a rotary or sliding potentiometer, can be provided as a means for selecting a value for the critical temperature. It is advantageous in this embodiment that a potentiometer is an inexpensive option for setting a critical temperature. This also allows the user to select a value from a variety of individual values. It can also set a specific value from a whole continuous range of temperature values.
  • the data-technical interface of the operating device can be such a communication interface that signals for setting a critical temperature can be transmitted to the control unit via this interface.
  • the operating device can have a temperature sensor for detecting the temperature in the operating device or in its vicinity.
  • the device itself can advantageously detect an internal temperature or a surrounding temperature corresponding to the internal temperature.
  • the operating device can have an input for receiving data from an external temperature sensor, this external temperature sensor being designed to detect the temperature in the operating device or in its surroundings.
  • This external temperature sensor being designed to detect the temperature in the operating device or in its surroundings.
  • the complexity or the size of the operating device can advantageously be reduced as a result.
  • an external temperature sensor it is also possible for an external temperature sensor to be used by several neighboring operating devices.
  • the internal temperature sensor of an operating device can also be used as an external temperature sensor of another operating device, which overall reduces the costs.
  • control unit can switch to a protection mode for reducing the temperature of the operating device.
  • the control unit can be designed to set or regulate a parameter influencing the temperature development in the operating device, for example to reduce the power / current supplied to the lamp or the voltage made available to the lamp or to switch off the lamp.
  • the parameter influencing the temperature development in the operating device can be, for example, the duty cycle or the switching frequency of the converter for the operation of a lamp.
  • the duty cycle can be reduced or the switching frequency of the converter increased. This process can be carried out on the basis of a temperature measurement without measures such as active cooling having to be taken from the outside. It is advantageous that the lamp is not switched off completely, but is only dimmed. This also prevents possible flickering of the lamp, for example, by quickly switching the lamp off and on again.
  • control unit can report this event.
  • An advantage of this embodiment is that the user is informed of this event and possibly takes suitable measures. Accordingly, he can then decide whether another operating device would not be more suitable for a particular luminaire, for example, because the temperature is too high.
  • the control unit can reach or exceed the set critical temperature via an optical Report the display or an acoustic signal to the user. It is advantageous that the user can recognize this in the vicinity of the lamp and possibly take a suitable measure.
  • Reaching or exceeding the set critical temperature can be stored in the storage unit or reported via the communication interface.
  • the advantage of saving is that every exceeding of the critical temperature can be documented. The life cycle and possibly the theoretical remaining service life of the control gear can thus be determined. The period of time during which the critical temperature has been exceeded can also be stored.
  • the advantage of a message via the communication interface is, for example, that the critical temperature can be monitored centrally in a lighting system. In this case, the messages sent via the communication interface may also be saved centrally.
  • the setting or selection of a value of the critical temperature can be documented or reported using the manual or data interface. This can be done by storing it in the storage unit or by reporting via the communication interface.
  • An advantage of this embodiment is that it can be traced whether the lifespan of the operating device has now been increased or decreased.
  • an operating device for at least one illuminant, having a storage unit for storing at least two different values for a critical temperature of the operating device, means for selecting a value for the critical temperature, and a control unit for controlling the electrical energy transmitted to the illuminant, which is designed to monitor the temperature of the operating device and with the selected critical temperature to compare.
  • an electronic ballast comprising an operating device described above is provided.
  • a luminaire having an operating device described above and connected lighting means.
  • the invention clearly relates to an operating device 1 in the form of, for example, an electronic ballast.
  • the control gear 1 can also be equipped with a microcontroller as control circuit 5.
  • the operating device 1 is usually operated via line voltage lines 2 with line voltage V AC .
  • V AC line voltage
  • a DC voltage can also be provided, which is provided, for example, by a battery.
  • this voltage is usually rectified by an input block 16 and, if necessary, filtered.
  • This line voltage V AC rectified by the input block 16 is made available to a converter 4 or voltage converter, which in turn converts the line voltage V AC into an output voltage v suitable for the operation of a lamp 6.
  • a control circuit 5 serves to control or regulate the converter 4 in order to output a desired output voltage v.
  • the control circuit 5 is preferably also supplied by the mains voltage V AC .
  • the converter 4 controlled by the control unit 5 is used to supply the illuminant 6 with preferably variable electrical energy.
  • the converter 4 usually comprises at least two switches 15 or circuit breakers which can be controlled by the control circuit 5.
  • the frequency of the output voltage v is varied, among other things, by appropriate and known control of the switches 15.
  • the switching frequency of the switches 15 can be changed in particular to control the brightness of the illuminant 6.
  • One or more lamps 6 can be controlled by the operating device 1.
  • the illuminants that can be used in the circuit arrangement shown can be, for example, fluorescent lamps, gas discharge lamps, light-emitting diodes (LEDs), organic light-emitting diodes (OLEDs), or halogen lamps. If a plurality of lamps 6 are controlled by the operating device 1, they can be connected in series and / or in parallel.
  • the operating device comprises an internal temperature sensor 12 and / or an input 14 for connecting an external temperature sensor 13.
  • the control circuit 5 connected to the temperature sensor 12 and to the input 14 can thus directly measure the temperature in the operating device 1 or in its vicinity.
  • control circuit 5 can determine the temperature indirectly by internal measurements of electrical parameters such as voltages, currents, resistances, etc. This type of temperature determination is known per se.
  • the control circuit 5 can, for example, receive the lamp voltage of the lamp as a feedback signal via a corresponding measuring point. Furthermore, the control circuit 5 can measure the lamp current of the lamp 6 via a corresponding low-resistance electrical measuring resistor (“shunt”).
  • the ambient temperature of the illuminant 6 and thus of the operating device 1 can thereby be obtained. This can preferably be done using the characteristic curve of the lamp. In fact, the current-voltage diagram of a lamp is usually dependent on its ambient temperature.
  • the characteristic curves of the lamp 6 can thus be stored in a memory 7, so that when measuring electrical lamp parameters such as lamp current or lamp voltage, the control circuit 5 can determine the ambient temperature of the lamp and thus the ambient temperature of the operating device 1.
  • the temperature measurement can be determined by a microcontroller, for example, when the operating device is designed.
  • the temperature Tc critical for the operation of the operating device 1 can be set by a user from outside, for example via a bus signal or manually.
  • the critical temperature is to be understood as the temperature of the operating device 1 above which the operating device 1 takes one or more protective measures. These protective measures are used to set or regulate a parameter influencing the temperature development in the operating device 1. As already explained, a temperature T in the operating device 1 or in its surroundings is also detected. These protective measures can be, for example: switching off the lamp 6, reducing the power transmitted to the lamp 6, optical 10 or acoustic 11 display, outputting the storage of a message in the memory 7, automatic feedback via a communication channel 3.
  • the optical 10 or the acoustic The display can consist, for example, of a red LED when the critical temperature Tc is exceeded switch on or generate an acoustic signal via a loudspeaker.
  • the reduction in the power p or current i supplied to the illuminant 6 or the voltage v made available, or else the visual display 10 or acoustic display 11 can be achieved by changing the duty cycle or the switching frequency of the converter 4.
  • a data technology interface or communication interface 9 is provided on the operating device 1, which is connected to the control circuit 5 and to which the communication channel 3 can be connected.
  • the communication interface 9 can preferably be designed as a digital interface, in particular according to the DALI (Digital Addressable Lighting Interface) standard.
  • the operating device 1 can report via this communication interface 9 that the set critical temperature Tc has been reached or exceeded, for example, by a central control unit 17 connected to the communication channel 3.
  • the critical temperature Tc is preferably stored in the memory 7, wherein the memory can alternatively also be arranged outside the operating device 1.
  • This critical temperature Tc can according to the embodiment of the Fig. 1 manually set or changed by a user.
  • an operating element 8 is provided in the operating device 1.
  • the control element 8 can also be arranged outside the operating device 1.
  • a control element can be a potentiometer, or more complex control elements such as a keyboard.
  • this critical temperature Tc can be set or changed via the communication channel 3, for example by the central control unit 17.
  • a changeable critical temperature Tc is stored in the memory 7, but rather a life table.
  • a lifetime table according to the invention is in Fig. 2 shown, and defines a life expectancy for the operating device 1 as a function of the critical temperature Tc.
  • three different critical temperature values are given as well as the corresponding service life, which should not be expected if the respective critical temperature is not exceeded.
  • the manufacturer of the operating device 1 thus transfers this life table to the user, in which the expected average life times for the temperatures are stored within the permissible range for the critical temperature.
  • the user can then select a value for the critical temperature Tc defined in the life table. This selection can also be made via a command sent via communication channel 3.
  • temperature levels can be provided, which can be set with one another or also differently, the protective measures being more stringent the higher the level of critical temperature reached.
  • a pure documentation of the exceeding can take place, at a further temperature level a reduction in output, and at an even higher level of the critical temperature then a complete or partial shutdown process.
  • an adaptive critical temperature can also be provided, i.e. the history of temperature overruns and the extent of the overshoot can be adaptively converted into a changed determination of the critical temperature Tc.
  • the release of a higher critical temperature can be checked by the manufacturer by the manufacturer either providing codes that can be transmitted via the communication interface or by providing hardware by means of which the higher critical temperature can be selected.
  • a user of an operating device 1 can set his own critical temperature and, in combination with the stored life table, can select or determine the desired life himself.
  • the service life can be increased by lowering the critical temperature.
  • the reaction of the device when the critical temperature is exceeded can be different.
  • the control circuit can regulate the output power p or the output current i or also the voltage v provided by the operating device (ie with a feedback signal) or control it. Alternatively or additionally, it can generate visual or acoustic signaling in the event of overtemperature, so that the user himself should take a countermeasure. Furthermore, the exceeding can be logged in such a way that, for example, the number of times is stored in the memory 7 or how high the set critical temperature was exceeded.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben von Leuchtmitteln, wie beispielsweise Leuchtstofflampen, Gasentladungslampen, Leuchtdioden (LEDs), organischen Leuchtdioden (OLEDs), Halogenlampen etc. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Betriebsgerät, welches wenigstens einen die Temperaturentwicklung in dem Betriebsgerät beeinflussenden Parameter einstellt oder regelt, und welches diesen Parameter zur Regelung der Temperaturentwicklung verändert.
  • Aus dem Stand der Technik sind Betriebsgeräte für Leuchtmittel bekannt, welche im Wesentlichen aus einem Stromwandler und einer Steuerungseinheit bestehen. Die Steuereinheit versorgt dabei den Stromwandler derart mit Steuersignalen, dass der Stromwandler aus einer Eingangsspannung eine gewünschte Ausgangsleistung bzw. einen gewünschten Ausgangsstrom für die Leuchtmittel zur Verfügung stellt. Es ist bereits bekannt, diese Ausgangsleistung zwecks Steuerung der Lichtemission zu verändern.
  • Aus der EP 1683398 A1 ist es weiterhin bekannt, dass die vom Wandler erzeugte Ausgangsleistung auch dann reduziert wird, wenn die im Betriebsgerät herrschende Temperatur eine für den Einsatz des Betriebsgeräts zu hohe Temperatur erreicht. Das Betriebsgerät regelt so bei Erreichen einer im Betriebsgerät herrschenden bestimmten kritischen Temperatur die Leistung selbsttätig herunter, ohne die Leuchte komplett abzuschalten. Durch die Verringerung der Leistung kann dann auch die Temperaturentwicklung wieder reguliert werden.
  • Die WO2008116496 A1 offenbart ein Betriebsgerät gemäß der Präambel des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung hat nunmehr zur Aufgabe, dem Benutzer eines Betriebsgeräts die Möglichkeit zu geben, die Lebensdauer des Geräts beeinflussen zu können, wobei diese Einwirkung sich beispielsweise zur Erhöhung dieser Lebensdauer eignen kann. Die Aufgabe zielt darauf ab, eine Möglichkeit zur Änderung und Anpassung der Lebensdauer eines Betriebsgeräts insbesondere für Leuchtmittel zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen ein Betriebsgerät für mindestens ein Leuchtmittel, aufweisend eine Steuerschaltung, die wenigstens einen die Temperaturentwicklung in dem Betriebsgerät beeinflussenden Parameter einstellt oder regelt und die eine Temperatur in dem Betriebsgerät oder in dessen Umgebung erfasst, und einen mit der Steuerschaltung verbundenen oder in dieser integrierten Speicher, in dem wenigstens eine kritische Temperatur ablegbar ist, wobei die Steuerschaltung bei Überschreiten der kritischen Temperatur den Parameter zur Verringerung der Temperaturentwicklung verändert, wobei der Wert der kritischen Temperatur durch eine manuelle oder datentechnische Schnittstelle an dem Betriebsgerät einstellbar ist.
  • Dadurch wird es beispielsweise einem Benutzer ermöglicht, die kritische Temperatur von außen her einzustellen. Statt eine bestimmte kritische Temperatur festzusetzen, kann nunmehr eine bestimmte Bandbreite für die kritische Temperatur vorgegeben werden, die dann vom Benutzer auswählbar ist. Durch entsprechende Einstellung dieses Parameters kann der Benutzer beispielsweise auf eine Verlängerung der Lebensdauer des Betriebsgeräts oder auf eine Erhöhung der Belastbarkeit des Betriebsgeräts verbunden mit einer Verkürzung dessen Lebensdauer abzielen.
  • Die manuelle Schnittstelle zum Einstellen des Wertes für die kritische Temperatur kann in Form von mindestens einem von einem Benutzer einstellbaren Bedienelement ausgestaltet sein. Vorteil dieser Ausführungsform ist es, dass ein Benutzer direkt am Betriebsgerät die Einstellung der kritischen Temperatur vornehmen kann. Er kann somit ohne großen Aufwand die Lebensdauer einstellen.
  • Als Mittel zum Auswählen eines Wertes für die kritische Temperatur kann ein Potentiometer insbesondere ein Dreh-oder Schiebepotentiometer vorgesehen sein. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist es, dass ein Potentiometer eine kostengünstige Option zum Einstellen einer kritischen Temperatur ist. Dadurch kann der Benutzer außerdem einen Wert aus einer Vielzahl von einzelnen Werten auswählen. Er kann auch einen bestimmten Wert aus einer ganzen kontinuierlichen Bandbreite von Temperatur-Werten einstellen.
  • Alternativ oder zusätzlich zur manuellen Schnittstelle kann die datentechnische Schnittstelle des Betriebsgeräts eine derartige Kommunikationsschnittstelle sein, dass über diese Schnittstelle der Steuereinheit Signale zum Einstellen einer kritischen Temperatur übermittelt werden können. Ein Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die Einstellung nicht direkt am Gerät erfolgen muss, sondern vielmehr zentral erfolgen kann. Bei einem größeren Beleuchtungssystem muss also der Benutzer nicht manuell bei jeder Leuchte diese Einstellung vornehmen. Eine zentrale Steuereinheit kann über die Kommunikationsschnittstelle des Betriebsgeräts zentral die kritische Temperatur einstellen.
  • Das Betriebsgerät kann einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur in dem Betriebsgerät oder in dessen Umgebung aufweisen. Vorteilhafterweise kann das Gerät selbst eine innere Temperatur oder eine der inneren Temperatur entsprechende umgebende Temperatur erfassen.
  • Das Betriebsgerät kann alternativ oder zusätzlich dazu einen Eingang zum Empfangen von Daten eines externen Temperatursensors aufweisen, wobei dieser externe Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur in dem Betriebsgerät oder in dessen Umgebung ausgelegt ist. Vorteilhafterweise kann dadurch die Komplexität bzw. die Größe des Betriebsgeräts verringert werden. Gleichzeitig ist es auch dann möglich, dass ein externer Temperatursensor von mehreren benachbarten Betriebsgeräten benutzt wird. Alternativ kann auch der interne Temperatursensor eines Betriebsgeräts als externer Temperatursensor eines weiteren Betriebsgeräts benutzt werden, was insgesamt die Kosten reduziert.
  • Sobald die in dem Betriebsgerät oder in dessen Umgebung erfasste Temperatur die eingestellte kritische Temperatur erreicht bzw. überschreitet, kann die Steuereinheit in einen Schutzmodus zum Verringern der Temperatur des Betriebsgeräts übergehen.
  • In dem Schutzmodus kann die Steuereinheit dazu ausgelegt sein, einen die Temperaturentwicklung in dem Betriebsgerät beeinflussenden Parameter einzustellen oder zu regeln, also beispielsweise die/der dem Leuchtmittel zugeführte Leistung/Strom oder die dem Leuchtmittel zur Verfügung gestellte Spannung zu verringern oder auch das Leuchtmittel abzuschalten. Der die Temperaturentwicklung in dem Betriebsgerät beeinflussende Parameter kann beispielsweise die Einschaltdauer oder die Schaltfrequenz des Wandlers für den Betrieb eines Leuchtmittels sein. Beispielsweise kann die Einschaltdauer verkleinert bzw. die Schaltfrequenz des Wandlers erhöht werden. Dieser Vorgang kann auf Basis einer Temperaturmessung erfolgen, ohne dass von außen Maßnahmen wie beispielsweise eine aktive Kühlung getroffen werden müssen. Vorteilhaft ist es dabei, dass das Leuchtmittel nicht komplett ausgeschaltet wird, sondern lediglich gedimmt wird. Somit wird auch beispielsweise ein durch schnelles Aus- und wieder Einschalten mögliches Flackern des Leuchtmittels verhindert.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass sobald die in dem Betriebsgerät oder in dessen Umgebung erfasste Temperatur die eingestellte kritische Temperatur erreicht bzw. überschreitet, die Steuereinheit dieses Ereignis melden kann. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist es, dass der Benutzer von diesem Ereignis in Kenntnis gesetzt wird und eventuell geeignete Maßnahme ergreift. Entsprechend kann er dann entscheiden, ob beispielsweise wegen zu hoher Temperatur nicht ein anderes Betriebsgerät für eine bestimmte Leuchte besser geeignet wäre.
  • Die Steuereinheit kann das Erreichen bzw. Überschreiten der eingestellten kritischen Temperatur via eine optische Anzeige oder eine akustische Anzeige dem Benutzer melden. Vorteilhaft ist es dabei, dass der Benutzer in der Umgebung der Leuchte dies erkennen und eventuell eine geeignete Maßnahme ergreifen kann.
  • Das Erreichen bzw. Überschreiten der eingestellten kritischen Temperatur kann in der Speichereinheit abgespeichert oder über die Kommunikationsschnittstelle gemeldet werden. Vorteil einer Abspeicherung ist es, dass jede Überschreitung der kritischen Temperatur dokumentiert werden kann. Somit lässt sich der Lebenszyklus und eventuell die theoretische Restlebensdauer des Betriebsgeräts bestimmen. Hinzu kann auch die Zeitdauer abgespeichert werden, während der die kritische Temperatur überschritten worden ist. Vorteil einer Meldung über die Kommunikationsschnittstelle ist es beispielsweise, dass in einem Beleuchtungssystem die Überschreitung der kritischen Temperatur zentral überwacht werden kann. Eventuell können in diesem Fall auch die via Kommunikationsschnittstelle gesendeten Meldungen zentral abgespeichert werden.
  • Weiterhin kann das Einstellen bzw. Auswählen eines Wertes der kritischen Temperatur mittels der manuellen oder datentechnischen Schnittstelle dokumentiert bzw. gemeldet werden. Dies kann durch Abspeicherung in der Speichereinheit oder durch Meldung über die Kommunikationsschnittstelle erfolgen. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass nachvollziehen werden kann, ob die Lebensdauer des Betriebsgeräts nunmehr erhöht oder gesenkt worden ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Betriebsgerät vorgesehen für mindestens ein Leuchtmittel, aufweisend eine Speichereinheit zur Speicherung von mindestens zwei unterschiedlichen Werten für eine kritische Temperatur des Betriebsgeräts, Mittel zum Auswählen eines Wertes für die kritische Temperatur, und eine Steuereinheit zur Steuerung der dem Leuchtmittel übertragenen elektrischen Energie, die dazu ausgelegt ist, die Temperatur des Betriebsgeräts zu überwachen und mit der ausgewählten kritischen Temperatur zu vergleichen. Die oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung gelten hier entsprechend.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein elektronisches Vorschaltgerät aufweisend ein oben beschriebenes Betriebsgerät vorgesehen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen eine Leuchte aufweisend ein oben beschriebenes Betriebsgerät sowie angeschlossene Leuchtmittel.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sollen nunmehr Bezug nehmend auf die Zeichnungen der begleitenden Figuren näher erläutert werden.
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Ansicht eines elektronischen Vorschaltgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung, und
    Fig. 2
    zeigt eine schematische Darstellung einer Lebensdauertabelle gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in Fig. 1 ersichtlich betrifft die Erfindung ein Betriebsgerät 1 in Form beispielsweise eines elektronischen Vorschaltgeräts. Das Betriebsgerät 1 kann auch mit einem Mikrocontroller als Steuerschaltung 5 ausgestattet sein. Das Betriebsgerät 1 wird üblicherweise über Netzspannungsleitungen 2 mit Netzspannung VAC betrieben. Beispielsweise im Fall einer vom Netz abgekoppelten Beleuchtung oder einer Notbeleuchtung kann indessen auch der Betrieb mit einer Gleichspannung vorgesehen sein, die bspw. von einer Batterie bereitgestellt wird. Im Fall des Betriebs mit Netzspannung wird üblicherweise diese Spannung durch einen Eingangsblock 16 gleichgerichtet und gegebenenfalls gefiltert.
  • Diese vom Eingangsblock 16 gleichgerichtete Netzspannung VAC wird einem Wandler 4 oder Spannungswandler zur Verfügung gestellt, der wiederum die Netzspannung VAC in eine für den Betrieb eines Leuchtmittels 6 geeignete Ausgangsspannung v übersetzt. Eine Steuerschaltung 5 dient dazu, den Wandler 4 zur Ausgabe einer gewünschten Ausgangsspannung v zu steuern bzw. regeln. Die Steuerschaltung 5 wird vorzugsweise ebenfalls von der Netzspannung VAC versorgt.
  • Der von der Steuereinheit 5 gesteuerte Wandler 4 dient zum Versorgen des Leuchtmittels 6 mit vorzugsweise variabler elektrischer Energie. Üblicherweise umfasst der Wandler 4 mindestens zwei von der Steuerschaltung 5 steuerbare Schalter 15 bzw. Leistungsschalter. Durch entsprechende und in an sich bekannte Steuerung der Schalter 15 wird unter anderem die Frequenz der Ausgangsspannung v variiert. Die Schaltfrequenz der Schalter 15 ist besonders zum Steuern der Helligkeit des Leuchtmittels 6 veränderbar. Abhängig von der Schaltfrequenz der Schalter 15 kann die dem Leuchtmittel 6 übertragene elektrische Energie und somit die vom Leuchtmittel erzeugte Helligkeit und die Temperatur im Betriebsgerät 1 oder in dessen Umgebung gesenkt bzw. erhöht werden.
  • Es können ein oder mehrere Leuchtmittel 6 von dem Betriebsgerät 1 angesteuert werden. Die in der gezeigten Schaltungsanordnung einsetzbaren Leuchtmittel können beispielsweise Leuchtstofflampen, Gasentladungslampen, Leuchtdioden (LEDs), organischen Leuchtdioden (OLEDs), oder Halogenlampen sein. Falls mehrere Leuchtmittel 6 vom Betriebsgerät 1 angesteuert werden, können diese in Reihe und/oder parallel geschaltet sein.
  • Das Betriebsgerät umfasst einen internen Temperatursensor 12 und/oder einen Eingang 14 zum Anschließen eines externen Temperatursensors 13. Die mit dem Temperatursensor 12 und mit dem Eingang 14 verbundene Steuerschaltung 5 kann somit direkt die Temperatur im Betriebsgerät 1 oder in dessen Umgebung messen.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Steuerschaltung 5 indirekt durch interne Messungen von elektrischen Parametern, wie Spannungen, Ströme, Widerstände, etc, die Temperatur ermitteln. Diese Art der Temperaturermittlung ist an sich bekannt. Die Steuerschaltung 5 kann beispielsweise als Rückführsignal über einen entsprechenden Messpunkt die Lampenspannung des Leuchtmittels erhalten. Weiterhin kann die Steuerschaltung 5 über einen entsprechenden niederohmigen elektrischen Messwiderstand ("Shunt") den Lampenstrom des Leuchtmittels 6 messen.
  • Dadurch lässt sich die Umgebungstemperatur des Leuchtmittels 6 und somit des Betriebsgeräts 1 gewinnen. Dies kann vorzugsweise durch Zuhilfenahme der Kennlinie des Leuchtmittels erfolgen. In der Tat ist das Strom-Spannungs-Diagramm eines Leuchtmittels in der Regel abhängig von dessen Umgebungstemperatur. Die Kennlinien des Leuchtmittels 6 können also in einem Speicher 7 abgelegt werden, so dass bei Messung von elektrischen Lampenparametern wie beispielsweise Lampenstrom oder Lampenspannung die Steuerschaltung 5 die Umgebungstemperatur des Leuchtmittels und somit die Umgebungstemperatur des Betriebsgeräts 1 ermitteln kann. Die Temperaturmessung kann beispielsweise bei Ausführung des Betriebsgerätes mit einem Mikrocontroller durch diesen ermittelt werden.
  • Erfindungsgemäß ist es nunmehr vorgesehen, dass die für den Betrieb des Betriebsgeräts 1 kritische Temperatur Tc von einem Benutzer von außen her, beispielsweise über ein Bussignal oder manuell, einstellbar ist.
  • Unter kritischer Temperatur ist diejenige Temperatur des Betriebsgeräts 1 zu verstehen, oberhalb der das Betriebsgerät 1 eine oder mehrere Schutzmaßnahmen ergreift. Durch diese Schutzmaßnahmen wird ein die Temperaturentwicklung in dem Betriebsgerät 1 beeinflussender Parameter eingestellt oder geregelt. Dabei wird wie bereits erläutert auch eine Temperatur T in dem Betriebsgerät 1 oder in dessen Umgebung erfasst. Diese Schutzmaßnahmen können beispielsweise sein: Abschalten des Leuchtmittels 6, Verringerung der dem Leuchtmittel 6 übertragenen Leistung, optische 10 oder akustische 11 Anzeige, Ausgabe der Abspeicherung einer Meldung in dem Speicher 7, automatische Rückmeldung über einen Kommunikationskanal 3. Die optische 10 bzw. die akustische Anzeige können beispielsweise darin bestehen, bei Überschreitung der kritischen Temperatur Tc eine rote LED einzuschalten bzw. ein akustisches Signal via einen Lautsprecher zu erzeugen. Die Verringerung der dem Leuchtmittel 6 zugeführten Leistung p oder Strom i oder der zur Verfügung gestellten Spannung v, oder auch die optische Anzeige 10 oder akustische Anzeige 11 können durch eine Änderung der Einschaltdauer oder der Schaltfrequenz des Wandlers 4 erreicht werden.
  • Bei der automatischen Rückmeldung ist eine datentechnische Schnittstelle bzw. Kommunikationsschnittstelle 9 am Betriebsgerät 1 vorgesehen, die mit der Steuerschaltung 5 verbunden ist, und an der der Kommunikationskanal 3 anschließbar ist. Die Kommunikationsschnittstelle 9 kann vorzugsweise als digitale Schnittstelle ausgestaltet sein, insbesondere gemäß dem DALI (Digital Addressable Lighting Interface)-Standard. Das Betriebsgerät 1 kann über diese Kommunikationsschnittstelle 9 das Erreichen bzw. Überschreiten der eingestellten kritischen Temperatur Tc beispielsweise einer mit dem Kommunikationskanal 3 verbundenen zentralen Steuereinheit 17 melden.
  • Die kritische Temperatur Tc wird vorzugsweise in dem Speicher 7 abgelegt, wobei der Speicher alternativ auch außerhalb des Betriebsgeräts 1 angeordnet sein kann. Diese kritische Temperatur Tc kann nach der Ausführungsform der Fig. 1 von einem Benutzer manuell eingestellt bzw. verändert werden. Dazu ist ein Bedienelement 8 im Betriebsgerät 1 vorgesehen. Alternativ kann das Bedienelement 8 auch außerhalb des Betriebsgeräts 1 angeordnet sein. Als Bedienelement kann ein Potentiometer gemeint sein, oder auch aufwendigere Bedienelemente wie eine Tastatur.
  • Ebenso kann diese kritische Temperatur Tc über den Kommunikationskanal 3 beispielsweise von der zentralen Steuereinheit 17 eingestellt bzw. verändert werden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform wird nicht nur eine veränderbare kritische Temperatur Tc im Speicher 7 abgelegt, sondern vielmehr eine Lebensdauertabelle. Eine erfindungsgemäße Lebensdauertabelle ist in Fig. 2 gezeigt, und definiert eine für das Betriebsgerät 1 zu erwartende Lebensdauer in Abhängigkeit von der kritischen Temperatur Tc. Im Beispiel der Fig. 2 sind drei unterschiedliche kritische Temperaturwerte angegeben sowie die entsprechende Lebensdauer, die bei nicht Überschreiten der jeweiligen kritischen Temperatur erwartet werden darf. Dem Benutzer wird also von dem Hersteller des Betriebsgeräts 1 diese Lebensdauertabelle übergeben, in der die erwartenden mittleren Lebensdauern für die Temperaturen innerhalb des zulässigen Bereichs für die kritische Temperatur abgelegt sind. Mit Hilfe des Bedienelements 8 kann dann der Benutzer einen in der Lebensdauertabelle definierten Wert für die kritische Temperatur Tc auswählen. Diese Auswahl kann auch über einen via den Kommunikationskanal 3 gesendeten Befehl erfolgen.
  • Es können im Übrigen mehrere Temperaturstufen vorgesehen sein, welche miteinander oder auch unterschiedlich einstellbar sind, wobei die Schutzmaßnahmen desto schärfer ausfallen, je höher die erreichte Stufe der kritischen Temperatur ist. Beispielsweise kann bei einer ersten kritischen Temperaturstufe eine reine Dokumentation der Überschreitung erfolgen, bei einer weiteren Temperaturstufe eine Verringerung der Leistung, und bei einer noch höheren Stufe der kritischen Temperatur dann ein kompletter oder teilweiser Abschaltvorgang.
  • Erfindungsgemäß kann auch eine adaptive kritische Temperatur vorgesehen sein, d.h. die Vorgeschichte von Temperaturüberschreitungen und das Ausmaß der Überschreitung kann adaptiv in eine veränderte Festsetzung der kritischen Temperatur Tc umgesetzt werden.
  • Die Freigabe einer höheren kritischen Temperatur kann herstellerseitig dadurch kontrolliert werden, dass der Hersteller entweder Codes, die über die Kommunikationsschnittstelle übermittelt werden können, oder Hardware bereit stellt, mittels denen die höhere kritische Temperatur gewählt werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Benutzer eines Betriebsgeräts 1 seine kritische Temperatur selbst festlegen und so kombiniert mit der abgespeicherte Lebensdauertabelle die gewünschte Lebensdauer selber aussuchen bzw. bestimmen. Die Lebensdauer kann dadurch erhöht werden, dass die kritische Temperatur heruntergesetzt wird.
  • Die Reaktion des Gerätes bei Überschreiten der kritischen Temperatur kann unterschiedlich sein. Die Steuerschaltung kann die Ausgangsleistung p oder den Ausgangsstrom i oder auch die zur Verfügung gestellte Spannung v des Betriebsgeräts herunterregeln (d.h. mit Rückführsignal) oder -steuern. Alternativ oder zusätzlich kann diese bei Übertemperatur eine visuelle bzw. akustische Signalisierung erzeugen, so dass eine Gegenmaßnahme vom Benutzer selber ergreifen werden soll. Weiterhin können die Überschreitung derart mitprotokolliert werden, dass beispielsweise im Speicher 7 abgespeichert wird, wie oft oder wie hoch die eingestellte kritische Temperatur überschritten wurde.
    • Bezugszeichenliste der Zeichnungen
    • 1
    Betriebsgerät
    2
    Netzversorgungsleitungen
    3
    Kommunikationskanal
    4
    Wandler
    5
    Steuerschaltung
    6
    Leuchtmittel
    7
    Speichereinheit
    8
    Bedienelement
    9
    Kommunikationsschnittstelle
    10
    optische Anzeige
    11
    akustische Anzeige
    12
    Temperatursensor
    13
    externer Temperatursensor
    14
    Eingang für einen externen Temperatursensor
    15
    Schalter des Wandlers
    16
    Eingangsblock
    17
    zentrale Steuereinheit

Claims (14)

  1. Betriebsgerät (1) für mindestens ein Leuchtmittel (6), aufweisend
    - eine Steuerschaltung (5), die wenigstens einen die Temperaturentwicklung in dem Betriebsgerät (1) beeinflussenden Parameter einstellt oder regelt, und die eine Temperatur (T) in dem Betriebsgerät (1) oder in dessen Umgebung erfasst, und
    - einen mit der Steuerschaltung (5) verbundenen oder in dieser integrierten Speicher (7), in dem
    wenigstens eine kritische Temperatur (Tc) abgelegt ist,
    wobei die Steuerschaltung (5) bei Überschreiten der kritischen Temperatur (Tc) den Parameter zur Beeinflussung der Temperaturentwicklung verändert,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Betriebsgerät so eingerichtet ist, dass der Wert der kritischen Temperatur (Tc) durch eine manuelle oder datentechnische Schnittstelle des Betriebsgeräts (1) durch einen Benutzer des Betriebsgeräts einstellbar ist, wobei die kritische Temperatur (Tc) mit einer bestimmten Bandbreite vorgegeben ist.
  2. Betriebsgerät (1) nach Anspruch 1,
    wobei die manuelle Schnittstelle zum Einstellen des Wertes für die kritische Temperatur (Tc) in Form von mindestens einem von einem Benutzer einstellbaren Bedienelement (8) ausgestaltet ist.
  3. Betriebsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei ein Potentiometer, insbesondere ein Dreh- oder Schiebepotentiometer, als Mittel zum Auswählen des Wertes der kritischen Temperatur (Tc) dient.
  4. Betriebsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die datentechnische Schnittstelle eine Kommunikationsschnittstelle (9) ist, über die der Steuereinheit (5) Signale zum Einstellen einer kritischen Temperatur (Tc) übermittelt werden können.
  5. Betriebsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend einen Temperatursensor (12) zum Erfassen der Temperatur (T) in dem Betriebsgerät (1) oder in dessen Umgebung.
  6. Betriebsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend einen Eingang (14) zum Empfangen von Daten eines externen Temperatursensors (13) zum Erfassen der Temperatur (T) in dem Betriebsgerät (1) oder in dessen Umgebung.
  7. Betriebsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei, sobald die erfasste Temperatur (T) die eingestellte kritische Temperatur (Tc) erreicht bzw. überschreitet, die Steuereinheit (5) in einen Schutzmodus zum Verringern der Temperatur (T) des Betriebsgeräts (1) übergeht.
  8. Betriebsgerät (1) nach Anspruch 7,
    wobei in dem Schutzmodus die Steuereinheit (5) dazu ausgelegt ist, das Leuchtmittel (6) abzuschalten bzw. die/der dem Leuchtmittel (6) zugeführte Leistung (p) oder Strom (i) oder die dem Leuchtmittel (6) zur Verfügung gestellte Spannung (v) zu verringern.
  9. Betriebsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche,
    wobei, sobald die erfasste Temperatur (T) die eingestellte kritische Temperatur (Tc) erreicht bzw. überschreitet, die Steuereinheit (5) dieses Ereignis meldet.
  10. Betriebsgerät (1) nach Anspruch 9,
    wobei die Steuereinheit (5) das Erreichen bzw. Überschreiten der eingestellten kritischen Temperatur (Tc) via eine optische Anzeige (10) oder eine akustische Anzeige (11) dem Benutzer meldet.
  11. Betriebsgerät (1) nach Anspruch 9 oder 10,
    wobei das Erreichen bzw. Überschreiten der eingestellten kritischen Temperatur (Tc) in der Speichereinheit (5) abgespeichert oder über die Kommunikationsschnittstelle (9) gemeldet wird.
  12. Betriebsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche,
    wobei das Einstellen eines Wertes für die kritische Temperatur (Tc) via die manuelle oder datentechnische Schnittstelle in der Speichereinheit (5) dokumentiert oder über die Kommunikationsschnittstelle (9) gemeldet wird.
  13. Elektronisches Vorschaltgerät aufweisend ein Betriebsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche.
  14. Leuchte, aufweisend ein Betriebsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1-12 sowie angeschlossene Leuchtmittel (6).
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