SE0950298A1

SE0950298A1 - Arrangement of electrical circuit

Info

Publication number: SE0950298A1
Application number: SE0950298A
Authority: SE
Inventors: Sune Aagren; Iman Habib Pourian; Gustav Josefsson; Lars Staahl; Joel Sundberg
Original assignee: Vadsbo Innovation Ab
Priority date: 2009-05-04
Filing date: 2009-05-04
Publication date: 2010-11-05
Also published as: EP2249624A3; EP2249624A2

Abstract

Den föreliggande lösningen avser en enhet för drift och styrning av konstantströms lysdioder, LED, lampor. Denna anordning inkluderar minst av ett kretskort (405) bestående av LED drift- och styrkretsar. Därutöver inkluderar anordningen minst en användarkontrollingång (101.212), minst ett gränssnitt för LED strömförsörjningsutgång (105, 210) och även minst en matningsspänningsanslutning (110, 205). Kretskortet (405) är anordnat att passa in i en apparat kopplingsdosa och består av en mikroprocessor som kontrollerar matningsströmmen på gränssnittet för LED strömförsörjningsutgången (150, 210).Figur 2.The present solution relates to a unit for operation and control of constant current LEDs, LEDs, lamps. This device includes at least one circuit board (405) consisting of LED operating and control circuits. In addition, the device includes at least one user control input (101,212), at least one interface for LED power supply output (105, 210) and also at least one supply voltage connection (110, 205). The circuit board (405) is arranged to fit into an apparatus junction box and consists of a microprocessor which controls the supply current at the interface of the LED power supply output (150, 210). Figure 2.

Description

För att styra/dimra lysdioder används utöver LED driftdon även en separat styrdon som avger en pulsbreddmodulerad (PWM) ström (PWM styrdon), vilket är placerad mellan driftdonet och lysdioderna. En separat 1-10 Vdc enhet eller en separat tryck knapp enhet används för att manövrera PWM styrdonet. PWM kretsen är undantagsvis integrerad i driftdonet. Däremot är dagens driftdon enheter för lysdioder med inbyggda PWM kretsar stora och kräver därmed stora utrymmen. In order to control / dim LEDs, in addition to LED ballasts, a separate ballast is also used which emits a pulse width modulated (PWM) current (PWM ballasts), which is located between the ballast and the LEDs. A separate 1-10 Vdc unit or a separate push button unit is used to operate the PWM controller. The PWM circuit is exceptionally integrated in the actuator. On the other hand, today's ballast units for LEDs with built-in PWM circuits are large and thus require large spaces.

Det finns flera problem med strömförsörjning och styrning av lysdioder som ständigt ökar i effekt. Exempelvis är dessa problem relaterade till drift och styrning som i grundregel måste utföras enligt tidigare beskriven princip, det vill säga en användning av separata drift- och styrdon enheter. Detta leder till matchningsproblem vid val av rätt styrdon till ett givet driftdon.There are several problems with power supply and control of LEDs that are constantly increasing in power. For example, these problems are related to operation and control which, as a general rule, must be performed according to the previously described principle, i.e. a use of separate operating and control unit units. This leads to matching problems when choosing the right controller for a given ballast.

Detta medför också problem med utrymme vid montering av utrustningen i dagens installationslàdor, såsom apparatdosor. Problem relaterade till utrymme är ett ofta förekommande problem inom LED belysning, t.ex. i Down Light, golv, vägg och bordsarmaturer där utvecklingen går i riktning mot allt mindre armaturer på grund av de extremt små dimensionerna på lysdioder. Detta medför ett allt mindre utrymme för de enheter som krävs för drift och styrning av lysdioder.This also causes problems with space when mounting the equipment in today's installation drawers, such as appliance boxes. Problems related to space are a common problem in LED lighting, e.g. in Down Light, floor, wall and table luminaires where the trend is towards smaller luminaires due to the extremely small dimensions of LEDs. This means that there is less and less space for the devices required for operation and control of LEDs.

De flesta av dagens dimmrar använder vanlig kretselektronik för styrning, men deras flexibilitet och möjlighet att anpassas till förekommande systemkrav är begränsade inom varje krets.Most of today's dimmers use standard circuit electronics for control, but their flexibility and ability to adapt to existing system requirements is limited within each circuit.

Vrid dimmrar är installations lådor och ett montageformat för styrdon och har i dagsläget antagits och distribuerats i stor utsträckning på marknaden. Vrid dimmrar används för styrning av 230V halogenlampor, 12V halogenlampor, glödljus, lysrör etc. Cirka 700 000 vrid dimmrar deponeras på den svenska marknaden varje år, vilket understryker vikten av att anpassa storleken på drift- och styrdon till dagens installation lådor.Turn dimmers are installation boxes and a mounting format for controls and have currently been adopted and distributed to a large extent on the market. Rotary dimmers are used to control 230V halogen lamps, 12V halogen lamps, incandescent lamps, fluorescent lamps, etc. Approximately 700,000 rotary dimmers are deposited on the Swedish market each year, which underlines the importance of adapting the size of operating and control devices to today's installation boxes.

Ett drift- och styrdon som får plats i formen av ett vrid dimmer kan också lösa ett påtagligt växande problem på marknaden som i dagsläget saknar en tillfredsställande lösning.An operating and control device that fits in the form of a rotating dimmer can also solve a significantly growing problem in the market, which currently lacks a satisfactory solution.

Dessa problem som är relaterade till matchning, utrymme och montering tenderar att bromsa tillämpningen av den nya LED tekniken för belysningsändamål, vilket medför stora fördelar med avseende till energieffektivitet och miljön i världen.These problems related to matching, space and assembly tend to slow down the application of the new LED technology for lighting purposes, which brings great benefits in terms of energy efficiency and the environment in the world.

Sammanfattning Således har föreliggande uppfinning målet att erbjuda en förbättrad dimmer som inkluderar både drift- och styrdon enheter. Målsättningarna för denna uppfinning erhålls såsom beskrivet i de medföljande patentkraven.Summary Thus, the present invention has for its object to provide an improved dimmer that includes both actuator and controller units. The objects of this invention are achieved as described in the appended claims.

I det första skedet av föreliggande uppfinning kan de ovanstående angivna målen uppnås genom att tillhandahålla en anordning för drift och styrning av konstantström lysdioder, LED, anordningen består av: - minst ett kretskort som består av LED drift- och styrdon kretsar, - minst en användarkontrollingång, - minst ett gränssnitt för LED strömförsörjningsutgången, och - minst en matningsspänningsanslutning för att ge ström till kretskortet och förse uteffekt på gränssnittet för LED strömförsörjningsutgången, vari anordningen är anordnad för att passa in i en apparat kopplingsdosa och vari kretskortet ytterligare består av en mikroprocessor som kontrollerar strömmen på gränssnittet för LED strömförsörjningsutgången i förhållande till signaler som erhålls av mikroprocessorn på användarkontrollingången.In the first stage of the present invention, the above stated objects can be achieved by providing a device for operation and control of constant current LEDs, the device consists of: - at least one circuit board consisting of LED driver and controller circuits, - at least one user control input , - at least one interface for the LED power supply output, and - at least one supply voltage connection for supplying power to the circuit board and providing output power to the interface for the LED power supply output, wherein the device is arranged to fit in an apparatus junction box and wherein the circuit board controls the current at the interface of the LED power supply output in relation to signals received by the microprocessor at the user control input.

Mikroprocessorn kan ställas in för att upptäcka signaler på användarkontrollingången och analysera dem för att sedan fastställa typen av tillämpat gränssnitt på användarkontrollingången. Gränssnittet på användarkontrollingången kan vara strömbrytare, potentiometer, tryckknapp, eller puls typ. Mikroprocessorn kan också anordnas för att upptäcka ett derivat av signalen på användarkontrollingången för att fastställa typen av tillämpat användarkontroll gränssnitt.The microprocessor can be set to detect signals at the user control input and analyze them to then determine the type of interface applied to the user control input. The interface of the user control input can be switch, potentiometer, pushbutton, or pulse type. The microprocessor can also be arranged to detect a derivative of the signal at the user control input to determine the type of user control interface applied.

En andra aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahåller ett arrangemang för drift och styrning av lysdioder, LED, Denna arrangemang består av: - en pluralitet av kretskort bestående av LED driftdon och styrdon kretsar, - ett anslutningsarrangemang anordnad mellan varje pluralitet av kretskort; - minst en användarkontrollingång, och - minst en matningsspänningsanslutning, vari arrangemanget anordnas för att passa in i en apparat kopplingsdosa och därutöver skall pluraliteten av kretskort även bestå av en mikroprocessor som kontrollerar tillförseln av ström på LED utgång gränssnittet.A second aspect of the present invention provides an arrangement for operating and controlling LEDs. This arrangement consists of: - a plurality of circuit boards consisting of LED ballasts and control circuits, - a connection arrangement arranged between each plurality of circuit boards; - at least one user control input, and - at least one supply voltage connection, wherein the arrangement is arranged to fit into an apparatus junction box and in addition the plurality of circuit boards shall also consist of a microprocessor which controls the supply of current to the LED output interface.

Arrangemanget kan omslutas av ett hölje.The arrangement can be enclosed by a casing.

I arrangemanget, kan varje pluralitet av kretskort omslutas med ett hölje.In the arrangement, each plurality of circuit boards can be enclosed with a housing.

Tack vare en liten avlämnat fotspår, t.ex. cirkulär, och en platt design av drift- och styrkretskort för drift och styrning av lysdioder av konstantström typ, kommer utrustningen att ta upp ett väldigt liten utrymme och kan därmed få plats i en standardiserad apparat- kopplingsdosa.Thanks to a small footprint left, e.g. circular, and a flat design of operating and control circuit boards for operation and control of LEDs of constant current type, the equipment will take up a very small space and can thus fit in a standardized device junction box.

En fördel med den föreliggande lösningen är att dimmern består av både ett styrdon och en driftdon, vilket sparar utrymme jämfört med att använda separata enheter. Dimmern är liten och ockuperar därmed ett litet utrymme. Lösningen ger fördelen med möjlighet till installation i standardiserade apparatur kopplingsdosor som används i dagsläget i marknaden. Det finns också miljövänliga och energieffektiva fördelar med den föreliggande lösningen. Storleken och designen medför en lätt och enkel installation av dimmern för elektriker på fältet.An advantage of the present solution is that the dimmer consists of both a control device and an operating device, which saves space compared to using separate units. The dimmer is small and thus occupies a small space. The solution provides the advantage of the possibility of installation in standardized equipment junction boxes that are currently used in the market. There are also environmentally friendly and energy efficient benefits of the present solution. The size and design means an easy and simple installation of the dimmer for electricians in the field.

Kort beskrivning av ritningar Uppfinningen kommer nu att ytterligare beskrivas mer ingående iföljande detaljerade beskrivning med hänvisning till bifogade ritningar som illustrerar sammanställningen av uppfinningen och i vilket: Fig.1 illustrerar en dimmerkapsling för drift och styrning av lysdioder.Brief Description of the Drawings The invention will now be further described in more detail in the following detailed description with reference to the accompanying drawings which illustrate the compilation of the invention and in which: Fig. 1 illustrates a dimmer housing for operation and control of LEDs.

Fig.2 representerar ett schematiskt blockschema som visar en dimmerkapsling för drift och styrning av lysdioder.Fig. 2 represents a schematic block diagram showing a dimmer housing for operation and control of LEDs.

Fig.3 visar ett schematiskt blockschema som illustrerar en exemplarisk sammanställning av ett kretsarrangemang.Fig. 3 shows a schematic block diagram illustrating an exemplary compilation of a circuit arrangement.

Fig.4A och B är ett schematiskt blockschema som visar exempel på ett modulärt arrangemang.Figs. 4A and B are a schematic block diagram showing examples of a modular arrangement.

Fig.5A till E är ett schematiskt blockschema som visar exempel på tillämpningar av den föreliggande uppfinningen.Figs. 5A to E are a schematic block diagram showing examples of applications of the present invention.

Detaljerad beskrivning Den föreliggande lösningen avser en enhet för drift och styrning av konstant ström lysdiod (LED) lampor. Lösningen består av modulärt cirkelformade arrangemang av driftkretsar och styrkretsar i box format med flera kontrollingångsterminaler för drift och styrning av lysdioder och anslutningsarrangemang mellan modulerna och även en synkroniseringsfunktion för synkronisering av pulsbreddsmodulering signaler i varje modul i det modulära arrangemanget.Detailed description The present solution relates to a unit for operation and control of constant current LED (LED) lamps. The solution consists of modular circular arrangements of operating circuits and control circuits in box format with several control input terminals for operation and control of LEDs and connection arrangements between the modules and also a synchronizing function for synchronizing pulse width modulating signals in each module in the modular arrangement.

Figur 1 är en bild som illustrerar en dimmer driv box 100 (en LED drift/styr enhet) för drift och styrning av konstantströms LED lampor. Figur 2 visar schematiskt samma dimmer box 200. Minst ett kretskort (ej illustrerat) är inkluderad i boxen 100, 200. Ett kretsarrangemang bestående av drift- och styrkretsar är inkluderade på kretskortet/(en).Figure 1 is an illustration illustrating a dimmer drive box 100 (an LED operation / control unit) for operating and controlling constant current LED lamps. Figure 2 schematically shows the same dimmer box 200. At least one circuit board (not illustrated) is included in the box 100, 200. A circuit arrangement consisting of operating and control circuits is included on the circuit board (s).

Drift- och styrkretsarna är utformade för att passa in i en ansenlig cirkulär form med en diameter på maximalt ca 50 mm och med en uteffekt på minst 9W. Tändningsledningarna är kopplade till kretskortet/(en). Några av tändningsledningarna är kopplade till användarstyringàngarna 101, 212 på boxen 100, 200. Dessa ledningar är anslutna till ett användarkontrollgränssnitt, t.ex. en brytare, och i andra änden anpassad för att styra driften av kretskortet. Andra tändningsledningar är kopplade till ett LED uteffektsgränssnitt 105, 210 för anslutning till en last som exempelvis en LED lampa. Boxen 100, 200 omfattar också en sensor (ej illustrerad) som detekterar typen av brytare som är kopplad till styringången 101 ,212, till exempel en tryckknapp brytare, en vriddimmer, en beröringsdimmer, en potentiometer eller en fjärrstyrd dimmer osv. Styrsignalerna till en dimmer kan till exempel genom användning av en 1 - 10 V potentiometer ha värdena 1 till 10 VDC. Kretskortet inkluderar också en matningsspänningsanslutning 110, 205.The operating and control circuits are designed to fit into a considerable circular shape with a maximum diameter of about 50 mm and with an output power of at least 9W. The ignition cables are connected to the circuit board / (en). Some of the ignition wires are connected to the user control inputs 101, 212 on the box 100, 200. These wires are connected to a user control interface, e.g. a switch, and at the other end adapted to control the operation of the circuit board. Other ignition wires are connected to an LED output interface 105, 210 for connection to a load such as an LED lamp. The box 100, 200 also comprises a sensor (not illustrated) which detects the type of switch connected to the control input 101, 212, for example a pushbutton switch, a rotary dimmer, a touch dimmer, a potentiometer or a remote controlled dimmer and so on. The control signals for a dimmer can, for example, by using a 1 - 10 V potentiometer have the values 1 to 10 VDC. The circuit board also includes a supply voltage terminal 110, 205.

Matningsspänningsanslutningarna 110, 205 kan till exempel vara en vanlig 230VAC nätaggregat - dock kan andra spänningar vara applicerbara, exempelvis från 100 VAC och uppåt inklusive nätspänningari USA och Europa. En mikroprocessor (ej illustrerad) är anordnad för att detektera och analysera signaler från användarkontroll ingången, t.ex. med hjälp av ett derivatförfarande, för att automatiskt avgöra typen av användarkontrollgränssnitt, dvs. om typen av användarkontrollgränssnitt är exempelvis en brytare, en potentiometer eller knapp tryck typ. Vidare är mikroprocessorn anordnad att styra LED lampans ljusstyrka i respons till användarkontrollen, t.ex. genom att använda en pulsbreddmodulerad (PWM) lösning.The supply voltage connections 110, 205 can for example be a standard 230VAC power supply - however, other voltages can be applicable, for example from 100 VAC and upwards including mains voltages in the USA and Europe. A microprocessor (not illustrated) is provided to detect and analyze signals from the user control input, e.g. using a derivative procedure, to automatically determine the type of user control interface, i.e. if the type of user control interface is for example a switch, a potentiometer or button push type. Furthermore, the microprocessor is arranged to control the brightness of the LED lamp in response to the user control, e.g. by using a pulse width modulated (PWM) solution.

Dimmer boxen 100 kan även omfatta en strömstyrdonsenhet 220 för reglering (max) av utgångsströmmen, t.ex. en jumper. Denna strömreglerande enhet 220 kan reglera utströmmen exempelvis till 350mA, 700mA och 1050mA. Den strömreglerande enheten 220 kan tillhandahålla en ingång till mikroprocessorn som styr utrustningen.The dimmer box 100 may also comprise a current control unit 220 for regulating (max) the output current, e.g. a jumper. This current regulating unit 220 can regulate the output current to, for example, 350mA, 700mA and 1050mA. The current regulating unit 220 may provide an input to the microprocessor which controls the equipment.

Dimmer boxen 100 kan även omfatta ett synkroniserat kommunikationsgränssnitt för synkronisering av pulsbreddmodulerade signaler i varje box 400 då flera boxar 400 är staplade.The dimmer box 100 may also include a synchronized communication interface for synchronizing pulse width modulated signals in each box 400 when several boxes 400 are stacked.

Kretsarrangemanget är anordnat på ett kretskort som har en platt och i en utföringsform väsentligt cirkulär design, dock kan andra former av kretskortet tillämpas.The circuit arrangement is arranged on a circuit board which has a flat and in one embodiment substantially circular design, however, other forms of the circuit board may be applied.

Kretsarrangemanget är anpassat till att driva och styra LED lampor av konstantströms typ.The circuit arrangement is adapted to drive and control LED lamps of the constant current type.

Denna platta och väsentligt runda design ger en storlek och form som är monterbar i standard apparatkopplingsdosor, till exempel för montering inne i väggar. Ett exempel på kretskortet visas schematiskt i blockschemat i figur 3. De streckade linjerna l figur 3 visar barriärer mellan de olika delarna av kretsen - de två delarna är galvaniskt separerade från varandra. Den heldragna linjen representerar box 100, 200 i figur 1 och 2. Kretskortet innehåller en EMI enhet 305 som tillför säkerhetsfunktioner gällande elektromagnetiska störningar till kretsen. EMI 305 är ansluten till en transistor 310. En återkopplad regulator 315 är ansluten mellan EMI 305 och transistorn 310. En opto kopplare 320 är ansluten mellan den àterkopplade regulatorn 315 och en sekundär regulator 325 för att skilja mellan primär och sekundärsidan och därmed separera dem åt galvaniskt. Den sekundära regulatorn 325 är den enhet som gör det möjligt att stapla flera kretskort och synkronisera dem. Utgång från transistorn 310 är också ansluten till den sekundära regulatorn 325. Den sekundära regulatorn 325 har en synkroniseringsledning 335 och ledningar som är anslutna till dimmerenheten 330. En mätenhet 340 är ansluten mellan transistorn 310 och lasten 345, t.ex. en LED lampa som är ansluten till mätenheten 340.This flat and substantially round design provides a size and shape that can be mounted in standard device connection boxes, for example for mounting inside walls. An example of the circuit board is shown schematically in the block diagram in Figure 3. The dashed lines in Figure 3 show barriers between the different parts of the circuit - the two parts are galvanically separated from each other. The solid line represents boxes 100, 200 in Figures 1 and 2. The circuit board contains an EMI unit 305 which supplies safety functions regarding electromagnetic interference to the circuit. The EMI 305 is connected to a transistor 310. A feedback regulator 315 is connected between the EMI 305 and the transistor 310. An opto switch 320 is connected between the feedback regulator 315 and a secondary regulator 325 to distinguish between the primary and the secondary side and thereby separate them. galvanic. The secondary controller 325 is the unit that makes it possible to stack several circuit boards and synchronize them. Output from the transistor 310 is also connected to the secondary controller 325. The secondary controller 325 has a synchronizing line 335 and lines connected to the dimmer unit 330. A measuring unit 340 is connected between the transistor 310 and the load 345, e.g. an LED lamp connected to the measuring unit 340.

Den sekundära regulatorn 325 kan styras med en mikrostyrenhet eller en mikroprocessor enhet, såsom en 8 bitars controller, eller en hårdvarubaserad styrenhet som t.ex. en ASIC (Application Specific Integrated Circuit) eller FPGA (Field Programmable Gate Array).The secondary controller 325 may be controlled by a microprocessor or a microprocessor unit, such as an 8 bit controller, or a hardware based controller such as e.g. an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array).

En pluralitet av kretskort 405 kan kopplas ihop på ett modulärt vis för att skapa ett modulär arrangemang 415, antingen genom att ansluta en pluralitet av box 400 som vardera består av ett kretskort 405 som visas i figur 4A, eller genom att direkt ansluta en pluralitet av kretskort 405 via anslutningsarrangemanget 410 som schematiskt illustreras i figur 4B.A plurality of circuit boards 405 can be interconnected in a modular manner to create a modular arrangement 415, either by connecting a plurality of boxes 400 each consisting of a circuit board 405 shown in Figure 4A, or by directly connecting a plurality of circuit board 405 via the connection arrangement 410 which is schematically illustrated in Figure 4B.

Oberoende av sättet man väljer för att koppla samman modulerna, kan varje modul till exempel ha en effekt på upp till minst 9W; dock kan även andra effekter tillämpas. Ett modulärt arrangemang 415 som består av tre moduler kommer då att ha en effekt på 3 x minsta 9W. som alla kan monteras ihop i en apparatkopplingsdosa. Denna effekt gör det möjligt att använda den föreliggande lösningen i små utrymmen såsom Down ljus och LED armatur för väggar, tak, bord, golv och vägginstallationslàdor.Regardless of the way you choose to connect the modules, each module can, for example, have a power of up to at least 9W; however, other effects can also be applied. A modular arrangement 415 consisting of three modules will then have a power of 3 x minimum 9W. which can all be mounted together in a device junction box. This effect makes it possible to use the present solution in small spaces such as Down lights and LED luminaires for walls, ceilings, tables, floors and wall installation drawers.

Enligt illustrationen i figur 4a och 4b är anslutningarna 410 placerade mellan kretskorten 405 och mellan boxarna 400 för att därigenom koppla samman modulerna.According to the illustration in Figures 4a and 4b, the terminals 410 are located between the circuit boards 405 and between the boxes 400 to thereby connect the modules.

Anslutningsarrangemanget mellan basenheterna 410 ger det modulära arrangemanget 415 skalbara effekter på upp till minst 27 W i en standard installations låda, vilket är ett flerfaldigt värde av 9W.The connection arrangement between the base units 410 gives the modular arrangement 415 scalable effects of up to at least 27 W in a standard installation box, which is a multiple value of 9W.

Dent modulära arrangemanget 415 eller kretskonet 405 är utrustade med flera styr ingångar. Antalet styringångar kan justeras beroende på systemkraven. Styringångarna gör det möjligt att kontrollera modulerna i modularrangemanget 415 med hjälp av till exempel en 1 - 1OV potentiometer, via en puls styrenhet, eller med en tryckknapp kontrollenhet.The modular arrangement 415 or the circuit cone 405 are equipped with several control inputs. The number of control inputs can be adjusted depending on the system requirements. The control inputs make it possible to control the modules in the modular arrangement 415 by means of, for example, a 1 - 1OV potentiometer, via a pulse control unit, or with a pushbutton control unit.

Det modulära arrangemanget 415 är också utrustat med flera driftströmsutgångar. Antalet driftströms utgångar kan också justeras beroende på systemkraven.The modular arrangement 415 is also equipped with several operating current outputs. The number of operating current outputs can also be adjusted depending on the system requirements.

Box 400 som visas i figur 4a kan t.ex. ha en höjd på 15 mm och avståndet mellan de två boxen 400 kan exempelvis vara 5mm. Sammanlagt kan ett modulärt arrangemang 415 bestående av tre boxar 400 ha en total höjd på 55mm. Det modulära arrangemanget 415 som visas i figur 4a och 4b kan passa in i en standardiserad apparat kopplingsdosa när det finns ett behov av hög effekt i enheter som till exempel vriddimmrar (vilket är en vanlig sammananslutning för installationsutrustning för kontroll av ljus). Diametern på den cirkulära apparatur dimmer boxen 400 kan till exempel vara ca 57mm, dock förekommer andra standardiserade apparatur kopplingsdosor med en diameter på 64, 60 och 54 mm.Box 400 shown in Figure 4a can e.g. have a height of 15 mm and the distance between the two boxes 400 can be, for example, 5 mm. In total, a modular arrangement 415 consisting of three boxes 400 can have a total height of 55mm. The modular arrangement 415 shown in Figures 4a and 4b can fit into a standardized device junction box when there is a need for high power in devices such as rotary dimmers (which is a common connection for installation equipment for controlling light). The diameter of the circular apparatus dimmer box 400 can, for example, be about 57 mm, however, there are other standard apparatus junction boxes with a diameter of 64, 60 and 54 mm.

Kretskortet 405 som är monterat inuti box 400 kan till exempel ha en diameter på ca 50mm. Dessa mått gör det enkelt att montera boxen 400 inuti standardiserade apparatur kopplingsdosor som används flitigt i marknaden idag. Det är värt att nämna att även icke- cirkulära apparat kopplingsdosor kan bli tillämpade, t.ex. rektangulära lådor för montage i tak konfigurationer.The circuit board 405 which is mounted inside box 400 can, for example, have a diameter of about 50 mm. These dimensions make it easy to mount the box 400 inside standardized equipment junction boxes that are widely used in the market today. It is worth mentioning that even non-circular device junction boxes can be applied, e.g. rectangular drawers for mounting in ceiling configurations.

När flera staplade boxar 400 skall anslutas måste man vara noggrann med synkronisering av de pulsbreddsmodulerade signalerna i varje box 400. Synkroniseringen kan tillhandahållas av ett kommunikationsgränssnitt för synkronisering. Det kan finnas flera alternativ för att erbjuda synkronisering av modulerna. Ett alternativ kan vara att använda en synkroniseringsledning där mikrokontrollen på varje modul är programmerad till att lyssna på ledningen för att avgöra om det ska vara en master mikrokontroller eller inte.When connecting several stacked boxes 400, one must be careful to synchronize the pulse width modulated signals in each box 400. The synchronization can be provided by a communication interface for synchronization. There may be several options for offering synchronization of the modules. An alternative could be to use a synchronization line where the microcontroller on each module is programmed to listen to the line to decide whether it should be a master microcontroller or not.

Mikrokontrollen kan via ledningen upptäcka om inga signaler har skickats efter en slumpmässig fördröjning och kommer då att sända signaler och informera de andra kontrollenheterna anslutna till synkroniseringsgränssnittet att den nu tar kommandot som master enhet. Om mikrokontrollen upptäcker att en annan mikrokontroll är aktiv som master kontrollenhet, sätter den sig själv då som slav mikrokontroller. Ett annat alternativ för att synkronisera modulerna är att fysiskt kortsluta lämpliga styringångsledningar eller ansluta dem till kommunikationsgränssnittet för synkronisering. I en sammananslutning är till en början varje kontrollenhet master tills de avläser data på synkroniseringsgränssnittet. Master enheten kommer inte att göra någon avläsning på synkroniseringsgränssnittet och kommer då att vara den enda enhet som sänder signaler eftersom den är den enda enhet som tar emot signaler från användarkontroll gränssnittet.The microcontroller can detect via the line if no signals have been sent after a random delay and will then send signals and inform the other control units connected to the synchronization interface that it now takes the command as master unit. If the microcontroller detects that another microcontroller is active as a master control unit, it then sets itself as a slave microcontroller. Another option for synchronizing the modules is to physically short-circuit the appropriate control input cables or connect them to the communication interface for synchronization. In a connection, each control unit is initially a master until they read data on the synchronization interface. The master device will not take any reading on the synchronization interface and will then be the only device that sends signals because it is the only device that receives signals from the user control interface.

Som nämnts tidigare, kan dimmer boxen 400 anslutas till ett antal olika dimmer typer, som till exempel vippströmbrytare eller vriddimmrar.As mentioned earlier, the dimmer box 400 can be connected to a number of different dimmer types, such as toggle switches or rotary dimmers.

Figur 5 visar ett antal olika tillämpningar vid nyttjande av föreliggande uppfinning. Figur 5A visar ett exempel som tidigare har diskuterats i detta dokument där en kontrollenhet 501, t.ex. ett vriddimmer eller tryckknapp, är ansluten till LED drift/styr enheten 502 som i sin tur styr LED lampan 503.Figure 5 shows a number of different applications in utilizing the present invention. Figure 5A shows an example previously discussed in this document where a control unit 501, e.g. a rotary dimmer or pushbutton, is connected to the LED operation / control unit 502 which in turn controls the LED lamp 503.

Figur 5B illustrerar en variant där en styrenhet 501 kontrollerar flera LED drift/styrenheter 502 som i sin tur individuellt styr en LED lampa 503. Antalet LED drift/styrenheter 502 eller LED lampor 503 är inte begränsad till de två som visas och kan vara ett valfritt antal enheter: 2, 3, 4, 5, 10, 20, eller ännu högre beroende på installationskonﬁgurationen.Figure 5B illustrates a variant where a control unit 501 controls several LED operation / control units 502 which in turn individually control an LED lamp 503. The number of LED operation / control units 502 or LED lamps 503 is not limited to the two shown and can be an optional number of units: 2, 3, 4, 5, 10, 20, or even higher depending on the installation configuration.

Figur 5C visar ännu en variant där flera styrenheter 501 är anslutna till en LED drift/styrenhet 502. Det är värt att notera att antalet styrenheter 501 inte är begränsad till de två som visas och kan vara hur många som helst, t.ex. 3, 4, 5 eller ytterligare upp till 10 eller mer.Figure 5C shows another variant where several control units 501 are connected to an LED operation / control unit 502. It is worth noting that the number of control units 501 is not limited to the two shown and can be any number, e.g. 3, 4, 5 or more up to 10 or more.

Figur 5D visar ännu en variant av användning av föreliggande uppfinning, där en styrenhet 501 är ansluten till en staplat LED drift/styrenhet 504 som består av flera av LED drift/ styrenheter 505, och där det staplade LED drift/styrenheten 504 är i sin tur kopplad till flera LED lampor 503. Man bör vara medveten om att antalet LED drift/styrenheter 505 i den staplade enheten inte är begränsad till de två som visas och kan vara ett lämpligt antal som t.ex. 3 eller fler. I många applikationer används 3 enheter för att öka den totala levererade effekten till en LED lampa 503, vilket har påpekats tidigare detta dokument.Figure 5D shows another variant of the use of the present invention, where a control unit 501 is connected to a stacked LED operation / control unit 504 consisting of several of LED operation / control units 505, and where the stacked LED operation / control unit 504 is in turn connected to several LED lamps 503. One should be aware that the number of LED operation / control units 505 in the stacked unit is not limited to the two shown and can be a suitable number such as e.g. 3 or more. In many applications, 3 units are used to increase the total power delivered to an LED lamp 503, as has been pointed out earlier in this document.

Figur 5E illustrerar ett förenklat exempel av lösningen i figur 5D, där en styrenhet 501 är ansluten till en staplad LED drift/styrenhet 504, bestående av flera LED drift/styrenheter 505, och där den staplade enheten kontrollerar en LED lampa 503.Figure 5E illustrates a simplified example of the solution of Figure 5D, where a control unit 501 is connected to a stacked LED operation / control unit 504, consisting of several LED operation / control units 505, and where the stacked unit controls an LED lamp 503.

LED drift/styrenheten 505 är anordnad att verka tillsammans med flera sådana enheter med syftet att skicka ut en synkroniserad styrström till LED lampan. Detta kan uppnås genom flera olika alternativ: 1. Varje LED drift/styrenhet 505 är identisk och programvaran i varje enhet är anpassad till att upptäcka förekomst av enheter anslutna till varandra, vilket har diskuterats tidigare i detta dokument. Dessa enheter kan samverka med varandra i en master/slav förbindelse. 2. Två olika varianter av LED drift/styrenheter 505 är kopplade till varandra, en master version med fullt verkande konfiguration och en optimerad som slav som består av något förenklad elektronisk konfiguration med syftet att ytterligare minska kostnaderna. 3. Den "staplade" LED drift/styrenheten kan bestå av en enda "större" LED drift/styrenhet som är kapabel till att mata ut en större styrström, t.ex. 20 W, till LED lampan/(orna) 503.The LED operation / control unit 505 is arranged to operate together with several such units for the purpose of sending out a synchronized control current to the LED lamp. This can be achieved through several different options: 1. Each LED operation / control unit 505 is identical and the software in each unit is adapted to detect the presence of units connected to each other, which has been discussed earlier in this document. These devices can interact with each other in a master / slave connection. 2. Two different variants of LED operation / control units 505 are connected to each other, a master version with a fully operating configuration and an optimized slave consisting of a somewhat simplified electronic configuration with the aim of further reducing costs. The "stacked" LED operation / control unit may consist of a single "larger" LED operation / control unit which is capable of outputting a larger control current, e.g. 20 W, for the LED lamp (s) 503.

Den "staplade" LED drift/styrenheten kan då inte anses vara staplad.The "stacked" LED operation / control unit can then not be considered stacked.

Det bör påpekas att ordet "består" inte utesluter förekomsten av andra beståndsdelar eller åtgärder än de som benämnts och att orden "en" eller "ett" som föregår en beståndsdel inte utesluter förekomsten av en mångfald av sådana beståndsdelar. Föreliggande uppfinning kan åtminstone delvis genomföras i antingen mjukvara eller hårdvara.It should be noted that the word "consists" does not exclude the existence of constituents or measures other than those mentioned and that the words "one" or "one" preceding a constituent do not exclude the existence of a plurality of such constituents. The present invention can be at least partially implemented in either software or hardware.

Därutöver bör det noteras att referens hänvisningar inte begränsar omfattningen av kraven, och att flera "tillvägagångssätt", "apparater" och "enheter" kan vara representerade av samma hårdvara.In addition, it should be noted that reference references do not limit the scope of the claims, and that several "approaches", "apparatus" and "devices" may be represented by the same hardware.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna. Olika varianter, modifieringar och ekvivalenter kan komma att användas. Därför bör ovanstående sammanställningar inte uppfattas som begränsande faktorer för omfattningen av uppfinningen, vilken är definierad i nedanstående krav. 10The present invention is not limited to the embodiments described above. Various variants, modifications and equivalents may be used. Therefore, the above summaries should not be construed as limiting the scope of the invention, which is defined in the following claims. 10

Claims

Requirement

A device for operating and controlling constant current LEDs, LED lamps (345, 503), the unit consisting of: - at least one circuit board (405) consisting of LED operating and control circuits, - at least one user control input (101,212); at least one interface for LED power supply output (105, 210), and - at least one supply voltage connection (110, 205) for supplying power to the circuit board and providing output power to the interface for the LED power supply output, wherein the unit is arranged to fit into an apparatus junction box, and wherein the circuit board (405) further comprises a microprocessor that controls the current at the interface of the LED power supply output (105, 210) relative to signals obtained by the microcontroller from the user control input.

The apparatus of claim 1, wherein the microcontroller is arranged to detect signals at the user control input (101, 212) and analyze signals from the user control input (101 212) to determine the type of user control interface.

The device of claim 2, wherein the user control interface is of the switch, potentiometer, pushbutton, or pulse type.

Device according to claim 1, wherein the microcontroller is arranged to determine whether it is to function as a master or a slave.

Device according to claim 1, wherein the unit has an output power of up to at least 9W.

The device of claim 1, further comprising a communication interface for synchronization.

The device of claim 1, further comprising at least one input used to determine maximum output current. 11

Device according to claim 7, wherein the maximum output current can be set to at least one of the currents 350, 700 and 1050 mA.

Device according to claim 1, wherein the circuit board is arranged to fit into an apparatus junction box with an inner diameter of less than 64 mm, or more desirably less than 60 mm, or even more desirably less than 54 mm

The apparatus of claim 2, wherein the microcontroller is arranged to detect a derivative of the signal at the user control input to thereby determine the type of user control.

An arrangement (415) for operating and controlling LEDs, wherein the arrangement (415) consists of: - a plurality of circuit boards (405) consisting of LED operating and control circuits, - a connection arrangement (410) arranged between each plurality of circuit boards (305); - at least one user control input (101,212), and - at least one supply voltage connection (110, 205), wherein the arrangement (415) is arranged to fit in an apparatus junction box and wherein the plurality of circuit boards further consists of a microcontroller which controls the supply of current to the interface. for the LED power supply output.

The arrangement (415) according to claim 11, wherein the arrangement (415) is arranged in a housing (100, 200, 400).

The arrangement (415) of claim 11, wherein each plurality of circuit boards (405) are arranged in a housing (100, 200, 400). 12