RU2598321C2 - Способ генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампы по нагрузочной линии - Google Patents

Способ генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампы по нагрузочной линии Download PDF

Info

Publication number
RU2598321C2
RU2598321C2 RU2011148183/08A RU2011148183A RU2598321C2 RU 2598321 C2 RU2598321 C2 RU 2598321C2 RU 2011148183/08 A RU2011148183/08 A RU 2011148183/08A RU 2011148183 A RU2011148183 A RU 2011148183A RU 2598321 C2 RU2598321 C2 RU 2598321C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
load
voltage
data bit
datagrams
Prior art date
Application number
RU2011148183/08A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011148183A (ru
Inventor
Дирк ГОЛДИН
Франк ЧИММЕК
Герхард КЛЕВЕР
Хольгер ЛИНДЕ
Original Assignee
Абб Аг
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 Абб Аг filed Critical Абб Аг
Publication of RU2011148183A publication Critical patent/RU2011148183A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2598321C2 publication Critical patent/RU2598321C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/546—Combination of signalling, telemetering, protection
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185—Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2203/00—Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54—Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5404—Methods of transmitting or receiving signals via power distribution lines
    • H04B2203/5412—Methods of transmitting or receiving signals via power distribution lines by modofying wave form of the power source
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2203/00—Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54—Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5429—Applications for powerline communications
    • H04B2203/5458—Monitor sensor; Alarm systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

Изобретение относится к генерированию дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампой посредством управляющего устройства, подключенного к фазному проводу источника питающего напряжения по нагрузочной линии. Технический результат заключается в снижении помех, создаваемых в нагрузочной линии. Согласно изобретению осуществляется передача информации о яркости посредством надреза фазы или среза фазы, причем этот сигнал напряжения модулируется дейтаграммой, причем передается бит данных на каждую полную волну напряжения. При этом в зависимости от распознанного типа нагрузки - емкостного, индуктивного, омического - информации или биты данных накладывают соответствующим образом. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 15 ил.

Description

Изобретение относится к способу генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампой по нагрузочной линии.
Обычные системы для управления яркостью ламп/средств освещения базируются, как правило, на начальном значении («надрезе») или интервале («срезе») фазы питающего напряжения. Существует потребность/необходимость передавать дополнительные информации от управляющего устройства или регулятора света к средству освещения, например значение цветовой температуры. Важным критерием при передаче является при этом совместимость с существующими обычными средствами освещения, такими как лампы накаливания, которые при их функционировании не должны подвергаться помехам, то есть управляющее устройство (регулятор света) должно быть в наибольшей степени совместимым с существующими средствами освещения и сценариями подключения, такими как, в особенности:
- лампы накаливания на сетевом напряжении,
- лампы накаливания на трансформаторе с ферромагнитным сердечником на 12 В,
- лампы накаливания на электронном трансформаторе на 12 В.
В основе изобретения лежит задача предложить оптимизированный способ генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампой по нагрузочной линии, при котором учитывается тип нагрузки.
Эта задача в соответствии с изобретением решается способом генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампой посредством управляющего устройства, подключенного к фазному проводнику источника питающего напряжения, по нагрузочной линии, причем осуществляется передача информации о яркости посредством надреза фазы или среза фазы, и причем этот сигнал напряжения модулируется дейтаграммой,
- причем передается бит данных на каждую полную волну напряжения,
- причем информации или биты данных накладываются посредством симметричной манипуляции угла начального значения фазы или угла интервала фазы φ на угол сдвига Δ,
- так что следующие друг за другом полуволны напряжения нарезаются либо при φ-Δ/φ+Δ, либо при φ+Δ/φ-Δ, в зависимости от того, передается ли бит данных «1» или бит данных «0».
В то время как приведенный выше способ пригоден, в особенности при емкостных типах нагрузки, при индуктивных типах нагрузки вторая полуволна напряжения бита данных соответственно повторяется в инвертированной форме, за счет чего длина бита данных дает соответственно три полуволны напряжения, так что следующие друг за другом волны напряжения нарезаются либо при φ-Δ/φ+Δ/φ+Δ, либо при φ+Δ/φ-Δ/φ-Δ, в зависимости от того, передается ли бит данных «1» или бит данных «0».
Если имеет место омический тип нагрузки, то эта задача в соответствии с изобретением решается посредством способа генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампой посредством управляющего устройства, подключенного к фазному проводу источника питающего напряжения, по нагрузочной линии, причем осуществляется передача информации о яркости посредством начального значения (надреза) фазы или интервала (среза) фазы, и причем этот сигнал напряжения модулируется дейтаграммой,
- причем передается бит данных на каждую полную волну напряжения,
- причем информации характеризуются короткой пачкой импульсов с шириной угла сдвига Δ вокруг угла надреза фазы или угла сдвига фазы φ одной полуволны напряжения, а также немодулированной нарезанной или срезанной другой полуволной напряжения,
- причем пачка начинается при φ-Δ/2 и заканчивается при φ+Δ/2.
Достижимые с помощью изобретения преимущества заключаются, в особенности, в том, что дополнительная передача дейтаграмм по нагрузочной линии не имеет или имеет лишь незначительные негативные влияния на поведение обычных средств освещения, таких как лампы накаливания, например колебания яркости. Предложенные способы модуляции для цифровой передачи данных по нагрузочной линии в зависимости от наличия емкостного, индуктивного или омического типа нагрузки могут модифицироваться, чтобы таким образом всегда иметь возможность выбора оптимального способа в отношении надежной и по возможности свободной от помех передачи.
Целесообразные варианты выполнения изобретения характеризуются в зависимых пунктах.
Изобретение далее поясняется со ссылками на примеры выполнения, представленные на чертежах, на которых показано следующее:
Фиг.1 - принципиальная схема для цифровой передачи данных между управляющим устройством (регулятором света) и модулем нагрузки (лампой, включая средство освещения),
Фиг.2 - структура дейтаграммы согласно первому способу генерирования дейтаграмм,
Фиг.3 - структура дейтаграммы согласно второму способу генерирования дейтаграмм,
Фиг.4 - структура дейтаграммы согласно третьему способу генерирования дейтаграмм,
Фиг.5 - структура дейтаграммы согласно четвертому способу генерирования дейтаграмм,
Фиг.6 - принципиальная структура модуля нагрузки,
Фиг.7 - первый сценарий подключения с по меньшей мере одним подключенным к управляющему устройству LED,
Фиг.8 - второй сценарий подключения с по меньшей мере одной подключенной к управляющему устройству лампой накаливания,
Фиг.9 - третий сценарий подключения с по меньшей мере одним подключенным к управляющему устройству LED и с по меньшей мере одной подключенной к управляющему устройству лампой накаливания,
Фиг.10 - четвертый сценарий подключения с по меньшей мере одним подключенным к управляющему устройству через трансформатор с ферромагнитным сердечником LED,
Фиг. 11 - пятый сценарий подключения с по меньшей мере одной подключенной к управляющему устройству через трансформатор с ферромагнитным сердечником лампой накаливания,
Фиг. 12 - шестой сценарий подключения с по меньшей мере одним подключенным к управляющему устройству через трансформатор с ферромагнитным сердечником LED и с по меньшей мере одной лампой накаливания,
Фиг. 13 - седьмой сценарий подключения с по меньшей мере одним подключенным к управляющему устройству через электронный трансформатор LED,
Фиг. 14 - восьмой сценарий подключения с по меньшей мере одной подключенной к управляющему устройству через электронный трансформатор лампой накаливания,
Фиг. 15 - девятый сценарий подключения с по меньшей мере одним подключенным к управляющему устройству через электронный трансформатор LED и с по меньшей мере одной лампой накаливания.
На фиг. 1 показана принципиальная схема для цифровой передачи данных между управляющим устройством или регулятором света и модулем нагрузки или лампой, включая средство освещения, по нагрузочной линии. Можно видеть управляющее устройство (регулятор света) 1, которое через канал 9 передачи нагрузочную линию соединено с нагрузочным модемом (лампа, включая средство освещения, и силовой каскад + управляющая схема) 5. Для передачи данных источник 2 данных управляющего устройства 1 осуществляет ввод через кодер 3 канала и модулятор 4 в канал 9 передачи, в то время как приемник 8 данных модуля 5 нагрузки принимает передаваемые дейтаграммы через демодулятор 6 и декодер 7 канала для оценки переданных дейтаграмм. При этом осуществляется цифровая передача дейтаграмм через нагрузочную линию L' между управляющим устройством (регулятором света) 1 и различными по их мощности управляемыми (способными к регулированию света) нагрузками или средствами освещения. Посредством цифровой передачи данных должно инициироваться, например, изменение коррелированной цветовой температуры (ССТ) средства освещения. Таким образом, за счет соответствующего управления управляющим устройством 1 можно осуществлять переходы, например, между теплым белым и холодным белым светом.
Передача основывается на переменном напряжении, надрезанном и срезанном по фазе (импульсно-фазовое управление) с помощью управляющего устройства 1. Этот сигнал напряжения модулируется передаваемой дейтаграммой, причем осуществляется манипуляция надреза (начальной) фазы или среза фазы. Собственно структура дейтаграммы, ее длина и содержание в этой связи не имеют никакого значения. Дейтаграммы нужно передавать только в случае обслуживания посредством конечного пользователя, в случае автоматического управления или при включении системы. Так как не требуется непрерывно передавать данные, то вызванное передачей дейтаграмм незначительное помеховое напряжение и незначительное влияние на обычные средства освещения, такие как лампы накаливания, остается в допустимых границах.
На последующих фиг.7-15 показаны различные принципиально возможные сценарии подключения для модулей нагрузки или ламп, причем во всех случаях управляющее устройство 1 соединено своим первым выводом с фазным проводником L источника 18 питающего напряжения, и своим вторым выводом в форме нагрузочной линии L' прямо или косвенно через трансформатор 21 с ферромагнитным сердечником или электронный трансформатор 22 с первым выводом по меньшей мере одного модуля нагрузки. Второй вывод по меньшей мере одного модуля нагрузки прямо или косвенно через трансформатор 21 с ферромагнитным сердечником или электронный трансформатор 22 соединен с нейтральным проводником или нулевым проводником N источника 18 питающего напряжения.
На фиг.7 показан первый сценарий подключения с по меньшей мере одним подключенным к управляющему устройству 1 LED, причем между нагрузочной линией L' и нейтральным проводником N подключены одиночный LED 19 или несколько LED.
На фиг.8 показан второй сценарий подключения с по меньшей мере одной подключенной к управляющему устройству 1 лампой накаливания, причем между нагрузочной линией L' и нейтральным проводником N подключены единственная лампа накаливания 20 или несколько ламп накаливания.
На фиг.9 показан третий сценарий подключения с по меньшей мере одним подключенным к управляющему устройству 1 LED и по меньшей мере одной подключенной к управляющему устройству лампой накаливания, причем между нагрузочной линией L' и нейтральным проводником N подключены по меньшей мере один LED 19 и по меньшей мере одна лампа накаливания 20 (смешанная нагрузка).
Обсужденные со ссылкой на фиг.7, 8, 9 сценарии подключения далее обозначаются под определением «нагрузка на сетевом напряжении».
В сценариях подключения согласно фиг.10-12 трансформатор 21 с ферромагнитным сердечником через свою первичную обмотку включен между нагрузочной линией L' и нейтральным проводником N источника питающего напряжения.
На фиг.10 показан четвертый сценарий подключения с по меньшей мере одним LED, подключенным к управляющему устройству 1 через трансформатор с ферромагнитным сердечником, причем по меньшей мере один LED 19 подключен к вторичной обмотке трансформатора 21 с ферромагнитным сердечником.
На фиг.11 показан пятый сценарий подключения с по меньшей мере одной лампой накаливания, подключенной к управляющему устройству 1 через трансформатор с ферромагнитным сердечником, причем по меньшей мере одна лампа накаливания 20 подключена к вторичной обмотке трансформатора 21 с ферромагнитным сердечником.
На фиг.12 показан шестой сценарий подключения с по меньшей мере одним LED, подключенным к управляющему устройству 1 через трансформатор с ферромагнитным сердечником, и с по меньшей мере одной лампой накаливания, причем по меньшей мере один LED 19 и по меньшей мере одна лампа накаливания подключены к вторичной обмотке трансформатора 21 с ферромагнитным сердечником (смешанная нагрузка).
Обсужденные со ссылкой на фиг.10, 11, 12 сценарии подключения далее обозначаются под определением «нагрузка на трансформаторе с ферромагнитным сердечником».
В сценариях подключения согласно фиг.13-15 электронный трансформатор 22 на первичной стороне включен между нагрузочной линией L' и нейтральным проводником N источника 18 питающего напряжения.
На фиг.13 показан седьмой сценарий подключения с по меньшей мере одним LED, подключенным к управляющему устройству 1 через электронный трансформатор, причем по меньшей мере один LED 19 подключен к клеммам на вторичной стороне электронного трансформатора 22.
На фиг.14 показан восьмой сценарий подключения с по меньшей мере одной лампой накаливания, подключенной к управляющему устройству 1 через электронный трансформатор, причем по меньшей мере одна лампа накаливания 20 подключена к клеммам на вторичной стороне электронного трансформатора 22.
На фиг.15 показан девятый сценарий подключения с по меньшей мере одним LED, подключенным к управляющему устройству 1 через электронный трансформатор, и с по меньшей мере одной лампой накаливания, причем по меньшей мере один LED 19 и по меньшей мере одна лампа накаливания 20 подключены к клеммам на вторичной стороне электронного трансформатора 22 (смешанная нагрузка).
Обсужденные со ссылкой на фиг.13, 14, 15 сценарии подключения далее обозначаются под определением «нагрузка на электронном трансформаторе».
На фиг.6 показана принципиальная структура модуля нагрузки. Модуль 11 нагрузки в показанном примере выполнения содержит LED 12, источник (сетевого) питания 13, силовой каскад 14, например возбудитель LED, управляющую схему 15, например управление LED, и декодер 16 (например, в форме микроконтроллера) в качестве схемы приемника. Разумеется, может также предусматриваться лампа накаливания вместо LED 12. Декодер 16 оценивает входящий аналоговый сигнал напряжения или тока, например приложенное к модулю 11 нагрузки напряжение ULoad, чтобы таким образом принимать формируемые управляющим устройством 1 дейтаграммы, которые в управляющей схеме 15 преобразуются в соответствующие управляющие сигналы для силового каскада 14, то есть из принятого сигнала генерируется битовый поток, который затем преобразуется в управляющие команды для функционирования силового каскада 14. Это может, например, представлять собой требование изменить цветовую температуру подключенной нагрузки.
Блок 13 питания служит для энергопитания силового каскада 14, управляющей схемы 15 и декодера 16. Напряжение ULoad соответствует при сценариях подключения согласно фиг.7-9, например, напряжению между нагрузочной линией L' и нейтральным проводником N.
На фиг.2-5 показаны различные дейтаграммы, причем соответственно представлена временная характеристика напряжения ULoad на нагрузке или лампе, т.е. абсцисса показывает время t, в то время как ордината показывает напряжение ULoad.
На фиг.2 представлена структура дейтаграммы согласно первому способу генерирования дейтаграмм. Дейтаграмма состоит из начальных битов “S” начальной последовательности и из информационных битов “I” с представлением отдельных битов данных со значением “1” или значением “0”, кратко выражаясь, бита данных “1” и бита данных “0”. Длина бита данных или длительность бита для отдельного бита данных соответствует полной волне напряжения (положительная полуволна напряжения + отрицательная полуволна напряжения) питающего напряжения, т.е. 20 мс. Начальный бит “S” характеризуется надрезанной положительной полуволной напряжения, а также не находящейся под напряжением отрицательной полуволной напряжения. Для битов данных информационной последовательности
- значение “1” соответствует полной волне напряжения, равномерно надрезанной в положительной и в отрицательной полуволне напряжения,
- значение “0” соответствует не находящейся под напряжением полной волне напряжения.
В показанной на фиг.2 для примера дейтаграмме начальная последовательность имеет длину трех полных волн напряжения. Уровень яркости в показанном примере установлен на 50% (угол надреза фазы φ=90°).
Преимущество первого способа генерирования дейтаграмм согласно фиг.2 состоит в том, что он подходит для передачи информации или битов данных для всех сценариев подключения, показанных выше на фиг.7-15 (также для смешанной нагрузки). Однако ввиду несимметричного управления возникают эффекты насыщения при использовании трансформаторов с ферромагнитным сердечником. Результатом этого является сильный импульс тока. Кроме того, переход через нуль напряжения на средстве освещения сдвигается, что затрудняет синхронизацию в декодере 16. Также недостатком для приема данных при модуле нагрузки являются вызванные насыщением трансформатора с ферромагнитным сердечником «выбросы», то есть нежелательные пики тока. При использовании ламп накаливания 20 в качестве средства освещения во время передачи дейтаграммы можно наблюдать мигание (колебания яркости).
На фиг.3 показана структура дейтаграммы согласно второму способу генерирования дейтаграмм. При этом способе генерирования дейтаграмм не предусмотрено никакой начальной последовательности. Информация или биты данных выражаются через симметричное переключение угла надреза (начального угла) фазы (или угла среза фазы) φ на угол сдвига ±Δ, который лежит предпочтительно в пределах 1,5°... 20°. Если угол надреза фазы или угол среза фазы уровня яркости лежит при значении φ, то при передаче бита данных «1» положительная полуволна напряжения нарезается при φ-Δ, а отрицательная полуволна напряжения - при φ+Δ. Для бита данных «0» справедливо противоположное, то есть при передаче бита данных «0» положительная полуволна напряжения разрезается при φ+Δ, а отрицательная полуволна напряжения - при φ-Δ. Как в первом способе генерирования дейтаграмм, передается один бит данных на каждую полную волну напряжения.
Уровень яркости в показанном примере согласно фиг.3 установлен на 50% (угол надреза фазы φ=90°).
Преимущество второго способа генерирования дейтаграмм состоит в том, что дейтаграммы могут передаваться как через трансформатор 21 с ферромагнитным сердечником, так и через электронный трансформатор 22. Правда, при большем угле сдвига ±Δ (например, Δ=18°), при использовании ламп накаливания в качестве средства освещения заметно мигание (колебания яркости). Если угол сдвига Δ уменьшается, то мигание также снижается, правда, при уменьшенном угле сдвига Δ передача дейтаграмм также становится все более ненадежной. Подобно тому, как и в первом способе генерирования дейтаграмм согласно фиг.2, также во втором способе генерирования дейтаграмм согласно фиг.3 возникает насыщение трансформатора 21 с ферромагнитным сердечником, что приводит к нежелательным выбросам тока и затрудняет оценку дейтаграмм.
На фиг.4 представлена структура дейтаграммы согласно третьему способу генерирования дейтаграмм. Первый и второй способы генерирования дейтаграмм имели недостаток, состоящий в том, что трансформатор 21 с ферромагнитным сердечником переходит в насыщение, что приводит к нежелательным выбросам тока и смещает переход через нуль напряжения. Это смещение затрудняет измерение угла надреза фазы (или угла среза фазы) φ и тем самым повышает подверженность к ошибкам. В третьем способе генерирования дейтаграмм этот эффект снижается за счет того, что вторая полуволна напряжения бита данных повторяется в инвертированной форме. За счет этого получается длина бита данных, равная трем полуволнам напряжения:
- при бите данных «1» надрезаются три полуволны напряжения, таким образом, при φ-Δ, φ+Δ, φ+Δ,
- при бите данных «0» надрезаются три полуволны напряжения, таким образом, при φ+Δ, φ-Δ, φ-Δ.
В этом третьем способе генерирования дейтаграмм также не предусмотрена никакая начальная последовательность. За счет предложенного подхода поддерживается ранний выход из состояния насыщения трансформатора 21 с ферромагнитным сердечником, так как на границе от одного бита данных к следующему биту данных имеет место симметричное управление трансформатором с ферромагнитным сердечником. Уровень яркости в показанном примере согласно фиг.4 установлен на 50% (угол надреза фазы φ=90°).
Преимущество третьего способа генерирования дейтаграмм состоит, таким образом, в том, что эффекты насыщения на границах битов данных сокращаются. Разумеется, за счет увеличенной длины битов данных может передаваться меньше информации или битов данных внутри того же самого промежутка времени по сравнению с первым и вторым способами генерирования дейтаграмм. Кроме того, энергетический баланс дейтаграммы не уравновешивается обязательным образом. Если, например, передаются исключительно биты данных «0» или исключительно биты данных «1», то результирующая яркость средства освещения нежелательным образом повысилась бы или снизилась.
На фиг.5 представлена структура дейтаграммы согласно четвертому способу генерирования дейтаграмм. Целью этого четвертого способа генерирования дейтаграмм является дальнейшее снижение мигания (колебаний яркости) ламп накаливания на сетевом напряжении во время передачи дейтаграмм. Вновь передается один бит данных на полную волну напряжения:
- Бит данных «1» характеризуется короткой пачкой В импульсов вокруг угла надреза (начального угла) фазы или угла среза фазы φ положительной полуволны напряжения, а также не модулированной надрезанной или срезанной отрицательной полуволны напряжения.
- Бит данных «0» характеризуется не модулированной надрезанной или срезанной положительной полуволной напряжения, а также короткой пачкой В импульсов вокруг угла надреза фазы или угла среза фазы φ отрицательной полуволны напряжения.
- Пачка начинается при φ-Δ/2 и заканчивается при φ+Δ/2.
- Частота пачки выбирается таким образом, что используемый трансформатор 21 с ферромагнитным сердечником не переходит в насыщение, например, 36 кГц.
При этом третьем способе генерирования дейтаграмм также не предусмотрена начальная последовательность. Уровень яркости в показанном примере согласно фиг.5 установлен на 25% (угол надреза фазы φ=135°).
В зависимости от нагрузки предпочтительным оказывается способ генерирования дейтаграмм иной, чем объясненные выше:
Сценарий подключения Ключевое слово Выбираемый способ генерирования дейтаграмм Импеданс типа нагрузки Режим работы
Фиг.7,8,9 Нагрузка на сетевом напряжении Четвертый способ генерирования дейтаграмм R
(омический)		 Срез фазы
Фиг.10,11,12 Нагрузка на трансформаторе с ферромагнитным сердечником Третий способ генерирования дейтаграмм L
(индуктивный)		 Надрез фазы
Фиг.13,14,15 Нагрузка на электронном трансформаторе Второй способ генерирования дейтаграмм C
(емкостной)		 Срез фазы
При этом является несущественным, идет ли речь о LED или лампах накаливания в качестве средства освещения. Уже известный для обычных универсальных регуляторов света подход, состоящий в том, чтобы разделять типы нагрузок на омические типы нагрузок R, индуктивные типы нагрузок L и емкостные типы нагрузок C, и выбирать подходящий режим работы - начальную фазу или срез фазы - в зависимости от наличия одного из этих типов нагрузок, принимается и распространяется на цифровую передачу данных или передачу дейтаграмм. Наряду с выбором режима работы передача дейтаграмм выбирается таким образом, что помеховые эффекты, в частности насыщение трансформатора с ферромагнитным сердечником и мигание, оказываются по возможности незначительными. Смешанные нагрузки должны удовлетворять здесь краевым условиям, состоящим в том, что они должны иметь аналогично поддерживаемый импеданс R, L или C. LED на сетевом напряжении должен, таким образом, вести себя омически, как лампа накаливания, чтобы результирующая полная нагрузка или смешанная нагрузка могла классифицироваться как омическая.
Выше описание фокусировалось на модуляции переменных сигналов с надрезом фазы. Предложенные способы генерирования дейтаграмм могут быть реализованы также для модуляции переменного сигнала со срезом фазы.
Для всех вышеописанных форм выполнения справедливо то, что во время стартовой фазы предпочтительно выполняется распознавание нагрузки, чтобы, прежде всего, обнаружить, имеет ли место омический, или индуктивный, или емкостной тип нагрузки, чтобы соответственно выбрать наиболее предпочтительный способ генерирования дейтаграмм.
Передача данных должна осуществляться однонаправленным образом на все средства освещения. Часть передаваемой в форме битов данных последовательности данных формируется/интерпретируется как адрес, так что таким способом средства освещения могут рассматриваться/устанавливаться индивидуально - «одноадресная передача» - или как группа - «групповая передача». Если одинаковое поведение желательно для всех средств освещения, то может также быть реализована «широковещательная передача». Однонаправленная передача имеет следствием то, что не существует никакого обратного канала, через который подключенные средства освещения могли бы сообщить по обратной связи о возможных ошибках передачи.
В общем случае известно, например, из ЕР 618667 В1, что стартовая фаза реализуется задержкой включения нагрузки (задержка зажигания) и заканчивается при переходе через нуль переменного напряжения (питающего напряжения), таким образом, в конце соответствующей полуволны переменного напряжения. При срезе фазы не происходит никакой задержки зажигания, так что участок переключения управляющего полупроводника последовательно переключается уже в начале полуволны, но отключается еще перед его концом. Для того чтобы избежать высоких отключающих напряжений, индуктивные нагрузки должны эксплуатироваться при использовании надреза (начальной) фазы, а чтобы избежать высоких токов включения, следует использовать при емкостных нагрузках срез фазы.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 управляющее устройство (регулятор света)
2 источник данных
3 кодер канала
4 модулятор
5 модуль нагрузки (лампа, включая средство освещения)
6 демодулятор
7 декодер канала
8 приемник данных
9 канал передачи (нагрузочная линия)
10 -
11 модуль нагрузки
12 LED
13 блок (сетевого) питания
14 силовой каскад (возбудитель LED)
15 управляющая схема (управление LED)
16 декодер
17 -
18 источник питающего напряжения
19 LED в качестве средства освещения
20 лампа накаливания в качестве средства освещения
21 трансформатор с ферромагнитным сердечником
22 электронный трансформатор
В пачка
I биты информации информационной последовательности, бит данных «1» или «0»
L фазный проводник источника питающего напряжения
L' нагрузочная линия
N нейтральный проводник (нулевой проводник) источника питающего напряжения
S начальный бит начальной последовательности
t время
ULoad напряжение на нагрузке или лампе
Δ угол сдвига
φ начальный угол фазы или угол среза фазы

Claims (4)

1. Способ генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампой (5, 11) посредством управляющего устройства (1), подключенного к фазному проводу (L) источника (8) питающего напряжения, по нагрузочной линии (L′), причем осуществляется передача информации о яркости посредством надреза (начального значения) фазы или среза фазы, и причем этот сигнал напряжения модулируется дейтаграммой, в течение стартовой фазы выполняют распознавание нагрузки, чтобы, прежде всего, обнаружить, имеет ли место емкостной, или индуктивный, или омический тип нагрузки, и если имеет место емкостной тип нагрузки, то
- передают бит данных на каждую полную волну напряжения,
- причем информации или биты данных накладывают посредством симметричной манипуляции угла надреза фазы или угла среза фазы φ на угол сдвига Δ,
- так что следующие друг за другом полуволны напряжения нарезаются либо при φ-Δ/φ+Δ, либо при φ+Δ/φ-Δ, в зависимости от того, передается ли бит данных «1» или бит данных «0».
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в течение стартовой фазы выполняют распознавание нагрузки, чтобы, прежде всего, обнаружить, имеет ли место емкостной, или индуктивный, или омический тип нагрузки, и чтобы при наличии индуктивного типа нагрузки в соответствии с этим выбрать способ генерирования дейтаграмм, в котором:
- биты данных выражаются через симметричное переключение угла надреза фазы или угла среза фазы φ на угол сдвига Δ,
- вторая полуволна напряжения бита данных соответственно повторяется в инвертированной форме, за счет чего длина бита данных дает соответственно три полуволны напряжения,
так что следующие друг за другом волны напряжения нарезаются либо при φ-Δ/φ+Δ/φ+Δ, либо при φ+Δ/φ-Δ/φ-Δ, в зависимости от того, передается ли бит данных «1» или бит данных 0.
3. Способ генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампой (5, 11) посредством управляющего устройства (1), подключенного к фазному проводу (L) источника (8) питающего напряжения, по нагрузочной линии (L), причем осуществляется передача информации о яркости посредством надреза фазы или среза фазы, и причем этот сигнал напряжения модулируется дейтаграммой,
- причем в течение стартовой фазы выполняют распознавание нагрузки, чтобы, прежде всего, обнаружить, имеет ли место емкостной, или индуктивный, или омический тип нагрузки, и если имеет место индуктивный тип нагрузки, то осуществляют способ генерирования дейтаграмм, в котором:
- длина бита данных составляет три полуволны напряжения,
- причем вторая полуволна напряжения бита данных соответственно повторяется в инвертированной форме, так что следующие друг за другом волны напряжения нарезаются либо при φ-Δ/φ+Δ/φ+Δ, либо при φ+Δ/φ-Δ/φ-Δ, в зависимости от того, передается ли бит данных «1» или бит данных «0».
4. Способ генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампой (5, 11) посредством управляющего устройства (1), подключенного к фазному проводу (L) источника (8) питающего напряжения, по нагрузочной линии (L′), причем осуществляется передача информации о яркости посредством надреза фазы или среза фазы, и причем этот сигнал напряжения модулируется дейтаграммой,
- причем в течение стартовой фазы выполняют распознавание нагрузки, чтобы, прежде всего, обнаружить, имеет ли место емкостной, или индуктивный, или омический тип нагрузки, и если имеет место омический тип нагрузки, то
- передают бит данных на каждую полную волну напряжения,
- причем информации характеризуются короткой пачкой (В) импульсов с шириной угла сдвига Δ вокруг угла надреза фазы или угла φ среза фазы одной полуволны напряжения, а также немодулированной надрезанной или срезанной другой полуволной напряжения,
- причем пачка начинается при φ-Δ/2 и заканчивается при φ+Δ/2.
RU2011148183/08A 2010-11-26 2011-11-25 Способ генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампы по нагрузочной линии RU2598321C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010052662A DE102010052662B4 (de) 2010-11-26 2010-11-26 Datentelegramm-Generierungsverfahren zur Ansteuerung mindestens eines Lastmoduls bzw. einer Lampe über eine Lastleitung
DE102010052662.2 2010-11-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011148183A RU2011148183A (ru) 2013-05-27
RU2598321C2 true RU2598321C2 (ru) 2016-09-20

Family

ID=45098770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011148183/08A RU2598321C2 (ru) 2010-11-26 2011-11-25 Способ генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампы по нагрузочной линии

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2458947A3 (ru)
CN (1) CN102542774B (ru)
DE (1) DE102010052662B4 (ru)
RU (1) RU2598321C2 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012112641B4 (de) * 2012-12-19 2014-09-18 Insta Elektro Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung einer durch eine elektronische Steuerschaltung ansteuerbaren Lastart in einer Beleuchtungsinstallation
DE102015201222A1 (de) * 2014-10-30 2016-05-04 Tridonic Gmbh & Co Kg Programmierung und/oder Konfiguration von Betriebsgeräten für Leuchtmittel
DE102018205756A1 (de) * 2018-04-16 2019-10-17 Tridonic Gmbh & Co Kg Vorrichtung, system und verfahren zur steuerung von leuchtvorrichtungen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1134910A2 (de) * 2000-03-13 2001-09-19 Andreas Hierzer Nulldurchgangs-Datenübertragung für Versorgungsleitungssystem
WO2002067070A1 (en) * 2001-02-20 2002-08-29 Michael Callahan Improvements to lighting systems
US20080005044A1 (en) * 2006-05-25 2008-01-03 Benya James R Method and apparatus for using power-line phase-cut signaling to change energy usage
US20090160627A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Cypress Semiconductor Corporation Power line communicaton for electrical fixture control
RU2008125132A (ru) * 2005-11-23 2009-12-27 Квэлкомм Инкорпорейтед (US) Способ транспортировки ip-дейтаграмм через сеть flo и устройство для его осуществления
RU2008148712A (ru) * 2006-05-18 2010-06-27 Этх Цюрих (Ch) Дисплей

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2649267B2 (fr) * 1988-10-10 1991-09-13 Ruaux Christian Dispositif et procede perfectionnes de transmission d'informations sur ligne electrique
WO1992006552A1 (en) * 1990-09-28 1992-04-16 Motorola Lighting, Inc. Power line communication system
DE4310723A1 (de) * 1993-04-01 1994-10-06 Abb Patent Gmbh Verfahren zur Steuerung des Wechselstroms in einem Lastkreis und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US5691605A (en) * 1995-03-31 1997-11-25 Philips Electronics North America Electronic ballast with interface circuitry for multiple dimming inputs
WO1997026751A1 (en) * 1996-01-16 1997-07-24 Motorola Inc. A power-line communication system using pulse transmission on the ac line
DE19751828B4 (de) * 1997-11-22 2004-07-01 Insta Elektro Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung und Steuerung von elektronischen Schaltnetzteilen oder konventionellen Transformatoren, jeweils mit oder ohne ohmscher Last, insbesondere von Beleuchtungseinrichtungen
WO2008093198A2 (en) * 2007-01-31 2008-08-07 O.C.E.M. S.P.A. A system for regulating a light beam emitted by a plurality of light sources configured in parallel
WO2010117340A1 (en) * 2009-04-07 2010-10-14 Power Link Technology Pte Ltd Power line carrier data systems and methods
JP5762404B2 (ja) * 2009-06-24 2015-08-12 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ マイクロコントローラをプログラミングする方法及び装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1134910A2 (de) * 2000-03-13 2001-09-19 Andreas Hierzer Nulldurchgangs-Datenübertragung für Versorgungsleitungssystem
WO2002067070A1 (en) * 2001-02-20 2002-08-29 Michael Callahan Improvements to lighting systems
RU2008125132A (ru) * 2005-11-23 2009-12-27 Квэлкомм Инкорпорейтед (US) Способ транспортировки ip-дейтаграмм через сеть flo и устройство для его осуществления
RU2008148712A (ru) * 2006-05-18 2010-06-27 Этх Цюрих (Ch) Дисплей
US20080005044A1 (en) * 2006-05-25 2008-01-03 Benya James R Method and apparatus for using power-line phase-cut signaling to change energy usage
US20090160627A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Cypress Semiconductor Corporation Power line communicaton for electrical fixture control

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010052662A1 (de) 2012-05-31
RU2011148183A (ru) 2013-05-27
EP2458947A3 (de) 2013-08-28
CN102542774B (zh) 2016-02-17
DE102010052662B4 (de) 2013-12-05
CN102542774A (zh) 2012-07-04
EP2458947A2 (de) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9544017B2 (en) Powerline communicated load control
US8552662B2 (en) Driver for providing variable power to a LED array
US20130162158A1 (en) Circuit Assembly and Method for Operating at Least one LED
US8093826B1 (en) Current mode switcher having novel switch mode control topology and related method
US8358088B2 (en) Interface circuit for transmission of digital signals
US8324833B2 (en) Light color tunability
CN104582142B (zh) 照明系统的无级调光控制方法
CN105282919A (zh) 可调光照明应用的电路和照明单元
DE102009051968A1 (de) Verfahren zur Übertragung einer Steuerinformation von einem Steuergerät zu einer Lampeneinheit sowie ein dafür geeignetes Beleuchtungssystem, sowie Lampeneinheit und Steuergerät
US9320119B2 (en) System-voltage transmission branch of an interface of an operating device for light-emitting means
US10165657B2 (en) Driver circuit for a light source and method of transmitting data over a power line
US10470263B2 (en) Dimmable lighting systems and methods of dimming lighting systems
RU2598321C2 (ru) Способ генерирования дейтаграмм для управления по меньшей мере одним модулем нагрузки или лампы по нагрузочной линии
CN107710101A (zh) 调光器系统
US20120249012A1 (en) Method and system for supplying multiple led drivers using the same traic dimmer
DE102009050651A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Helligkeitsregelung von Leuchtdioden
JP2013069501A (ja) 点灯装置およびそれを用いた照明装置
CN101002507B (zh) 用于传输数字信号的接口电路
US9668326B2 (en) Light fixture with multiple dimming capabilities
US11805580B2 (en) LED driving device and lighting device including the same
CN101653044A (zh) 控制电功率的调光电路
CN108370633A (zh) 利用慢数据信道传输的led调光
US9930743B1 (en) Tunable LED
US11425805B2 (en) Control circuit for tubular light emitting diode
EP3086626B1 (de) Betriebsschaltung, leuchte und verfahren zum erfassen eines steuersignals

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191126