WO2005004552A1 - Schnittstelle für lampenbetriebsgeräte mit niedrigen standby-verlusten - Google Patents

Schnittstelle für lampenbetriebsgeräte mit niedrigen standby-verlusten Download PDF

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WO2005004552A1
WO2005004552A1 PCT/EP2004/006793 EP2004006793W WO2005004552A1 WO 2005004552 A1 WO2005004552 A1 WO 2005004552A1 EP 2004006793 W EP2004006793 W EP 2004006793W WO 2005004552 A1 WO2005004552 A1 WO 2005004552A1
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WO
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operating device
lamp operating
signals
input
evaluation logic
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PCT/EP2004/006793
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French (fr)
Inventor
Reinhold Juen
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Tridonicatco Gmbh & Co. Kg
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Priority to AU2004300553A priority patent/AU2004300553B2/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/18—Controlling the light source by remote control via data-bus transmission

Definitions

  • the present invention relates generally to interfaces for lamp operating devices, such as electronic ballasts for gas discharge lamps.
  • the invention further relates to lamp operating devices with such interfaces and to methods for controlling a lamp operating device using an interface.
  • Such interfaces make it possible to transmit signals from a bus or a button or switch connected to the mains voltage to a lamp operating device.
  • evaluation logic is usually provided in the interface, which converts the digital or analog signals present at the inputs of the interface into control signals for the lamp operating device.
  • the signals fed to the interface can represent commands (setpoints for manipulated values etc.), but also status information.
  • status information can be transmitted from the lamp operating device to a bus connected to the interface.
  • Such interfaces are used, for example, in connection with the so-called DALI (Digital Addressable Lightening Interface) industrial standard. From DE 197 57 295 AI is (see there Fig. 7)
  • a button / switch or digital signals from a bus can be created.
  • a connected electronic ballast can then be connected, for example, by a
  • Pressing the button a setpoint for a brightness control can be achieved because the connected
  • a galvanic isolating element 4 such as an optocoupler, is provided between the input-side connections 1, 2 of such an interface 12 and the operating device 13 for one or more lamps 14.
  • the digital signals supplied, for example, from a bus are transmitted via this galvanic isolating element 4 to the evaluation logic 3, which is therefore located behind the galvanic isolating element 4 as seen from the bus.
  • the evaluation logic 3 since the evaluation logic 3 has to react immediately to incoming signals from the connections of the interface 12, there is the problem in the prior art that the lamp operating device can never be switched off completely, since otherwise the evaluation logic would also be switched off.
  • the evaluation logic must therefore be constantly supplied with mains voltage 15, which is reflected in corresponding standby losses (power that drops in standby mode).
  • FIG. 7 shows schematically how the current / voltage supply 27 for the evaluation logic 3 in the ballast 13 by means of an AC / DC converter 16 to the mains voltage supply 15 of the ballast 13 recourse. Furthermore, the ballast 13 also schematically shows the inverter 17, the output driver for the lamp (s) 4 and the lamp control / regulation 19 communicating bidirectionally with the evaluation logic 3.
  • WO 02/082618 AI shows one way of reducing standby losses in a DALI interface.
  • a DALI processor is put into a standby mode if no signals are transmitted on the connected DALI bus.
  • 3 of WO 02/082618 AI shows an example of the generally prevailing trend that the evaluation logic, seen from the DALI bus, must be arranged behind the galvanic isolating element (insulation 310 in FIG. 3).
  • control units are provided which are provided for controlling consumers assigned to them.
  • the possibility of controlling the brightness of lamps is opened up by the control units generating a control signal, corresponding to the desired brightness, between 0 and 10 volts, which is then implemented by a lamp operating device connected downstream of the control unit to operate a lamp.
  • the design of the 0-10 volt interface required for converting the control signal is not described in detail, however.
  • the object of the present invention is now to reduce the standby losses in an interface for a lamp operating device. This task is characterized by the characteristics of the independent
  • the at least one input-side connection for a lamp operating device provided for a lamp operating device, the at least one input-side connection for a
  • evaluation logic is provided for processing signals present at the input-side connection and for generating signals on the output side for controlling the lamp operating device.
  • a galvanic isolating element galvanically decouples the at least one input-side connection from the output of the interface, to which a lamp operating device can be connected.
  • the evaluation logic is arranged on the side of the galvanic isolating element which faces the connection on the input side. In other words, for example when viewed from a connected bus, the evaluation logic is now in front of the galvanic isolating element. In general, this has the advantage that the evaluation logic is independent of the energy supply. (arranged behind the galvanic isolating element)
  • Lamp operating device can be designed so that, for example, the lamp operating device can be partially or completely switched off and the evaluation logic can nevertheless be set to a mode which enables immediate processing of signals arriving on the bus.
  • the evaluation logic can accordingly be designed to at least partially switch off a connected lamp operating device (for example only the inverter). Because the lamp operating device can now be switched off at least partially (and still guaranteed) is that incoming signals from the bus line can be evaluated immediately without the first incoming signals not being recognized)
  • a connected lamp operating device for example only the inverter
  • the evaluation logic can be designed to transmit commands to the connected lamp operating device by means of the galvanic isolating element, by means of which commands the lamp operating device can be separated from the mains voltage.
  • the lamp operating device can, for example, by means of a relay or
  • Optocoupler-controlled triacs can be disconnected from the mains.
  • the evaluation logic can be designed to transmit control values to the connected lamp operating device by means of the same and / or by means of a separate galvanic isolating element.
  • control values for example setpoints for lamp brightness control.
  • the galvanic isolating element can be designed to transmit signals from a connected lamp operating device to the input-side connections and, if appropriate, to a bus connected to them in a bidirectional manner.
  • signals are, for example, status information from the connected lamp operating device, which can represent actual values or also errors.
  • this high level signal is used to supply energy to the evaluation logic. This would be obviously not possible if, as in the state of the
  • the invention can also be applied to systems in which, in the idle state (in which no signals are transmitted via the bus), a low-level signal is present at the input-side connections.
  • the evaluation logic is activated so quickly when the bus changes to a high-level signal that the first bits of the incoming digital signal can also be detected with certainty.
  • an interface for a lamp operating device such as, for example, an electronic ballast for a gas discharge lamp
  • a lamp operating device such as, for example, an electronic ballast for a gas discharge lamp
  • evaluation logic which is supplied with voltage by means of at least one input-side signal connection of the interface. This connection therefore has a double function.
  • a lamp operating device is provided with such an interface.
  • the invention also proposes a method for controlling a lamp operating device by means of an interface, in which, for example, signals arriving via a bus line are first processed, for example, by evaluation logic and converted into control signals for a lamp operating device before they are transmitted to the lamp operating device by means of a galvanic isolating element become.
  • the implementation of the incoming signals takes place before the transmission of the implemented control commands via the Galvanic separating element.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an interface according to the invention for a lamp operating device
  • FIG. 2 shows a section of FIG. 1, namely the interface circuit with evaluation logic and the galvanic coupling in the case of a unidirectional interface
  • FIG. 3 shows a section comparable to FIG. 2, but for a bidirectional interface
  • FIG. 4 shows a section of FIG. 1, namely the galvanic coupling and schematically the ballast electronics for an exemplary embodiment of the invention in which the ballast electronics can only be disconnected from the mains.
  • FIG. 5 shows a representation comparable to FIG. 4, but for an exemplary embodiment in which, on the one hand, control values for lamp control and regulation and, on the other hand, feedback signals from the ballast electronics can be transmitted via an additional galvanic coupling, and
  • control signals are applied to at least one input-side connection 1, 2 of an interface circuit 12 according to the invention. Even if two connections 1, 2 for a bus line pair or a button / switch are shown in the exemplary embodiments, it should be emphasized that the present invention can also be applied to an interface for connecting a single signal line.
  • the control signals can be, for example, digital signals (for example in accordance with the DALI standard) or signals from a button / switch.
  • An evaluation logic 3 is provided in the interface circuit 12, which converts the control signals supplied at the inputs 1, 2 into control signals for a ballast electronics 13. These control signals which have already been converted are transmitted from the evaluation logic 3 via a galvanic coupling, for example an optocoupler 4 or a transmitter, to the ballast electronics 13, the ballast electronics 13 then in turn driving one or more lamps 14 accordingly.
  • the ballast electronics 13 is supplied with mains voltage 15 in a known manner.
  • the evaluation logic 3 is not supplied with energy by means of the mains voltage supply 15 of the operating device (here ballast), but rather via the inputs 1, 2 (for example bus lines).
  • the evaluation logic 3 is thus independent of the voltage supply of the operating device with regard to its voltage supply.
  • the evaluation logic 3 according to the invention is therefore part of the interface 3 and no longer part of the operating device 13 as in the prior art.
  • the evaluation logic 3 can be designed, for example, as an ASIC, microcontroller or DSP.
  • a high-level signal is present at the inputs 1, 2 (for example +10 V), which thus forms a voltage supply for the evaluation logic 3.
  • the evaluation logic 3 is designed such that it is only activated (wake-up) by this voltage when the bus line changes to a high-level signal Activation takes place sufficiently quickly to ensure reliable detection of the first bit of the incoming digital signal.
  • FIG. 2 shows a detailed view of the interface circuit 12 with the evaluation logic 3 and the galvanic coupling 4.
  • the ballast electronics 13, on the other hand, are not further described in this FIG. 2 (as also in FIG. 3 explained below).
  • a high level signal is present at the input-side connections 1, 2 of the interface circuit 12 in the idle state, so that this high level signal is used as a power supply 8 for the evaluation logic 3 by means of a constant current source 5 (impressed current) and a diode 7 can be.
  • the evaluation logic 3 detects the voltage at the input-side connections by means of a voltage divider 1, 2 applied control signals (in the DALI standard, for example, the edges of the digital signals), converts them into control signals according to a logic implemented in the evaluation logic 3 and feeds these output control signals 23 to the galvanic isolating element 4, which according to the exemplary embodiment of FIG 2 and 3 is designed as an optocoupler.
  • a voltage divider 1, 2 applied control signals in the DALI standard, for example, the edges of the digital signals
  • FIG. 3 differs from that of FIG. 2 in that the interface 12 is designed overall as a bidirectional interface.
  • a first branch 10 for transmitting signals or commands to a connected operating device and a second branch 9 for retransferring signals or commands from a connected operating device to the connections 1, 2 are provided in the galvanic isolating element 4.
  • the evaluation logic 3 is also supplied with input signals 25 from the galvanic isolating element 4, the evaluation logic 3 now converting these signals 25 into, for example, digital bus signals 24 and with these output signals 24 a bus driver 11 controls.
  • the output signals from the bus driver 11 can then be transmitted via the connections 1, 2, for example, to a connected bus line.
  • the evaluation logic 3 viewed from the input-side connections 1, 2 of the interface 12, is arranged in front of the galvanic isolating element 4 and is therefore a real component of the interface 12. It should also be noted that the evaluation logic 3 does not start from the mains voltage supply 15 of the operating device 13, but based on the signal Input connections 1, 2 of the interface 12 are supplied with voltage.
  • the galvanic coupling 4 can be designed as an optocoupler-controlled triac, which, depending on the control by the evaluation logic 3, can separate the entire ballast electronics 13 from the mains voltage 15. In this case, there are no longer any losses in the ballast 13 in standby mode.
  • ballast 13 for example the inverter
  • the ballast electronics 13 is only shown schematically in FIGS. 4 and 5 and comprises in particular an AC / DC converter 16, a DC / HF inverter 17 (for example a half-bridge circuit), an output driver circuit 18 and a lamp control / regulation 19, which detects, for example, lamp parameters (current, voltage, etc.) and, depending on this detection, specifies the setpoint for the radio frequency and / or the DC bus voltage (intermediate circuit voltage) 26 according to a control algorithm and, for example, adjusts the switching frequency of the inverter 17 accordingly.
  • an AC / DC converter 16 for example a half-bridge circuit
  • an output driver circuit 18 for example a half-bridge circuit
  • lamp control / regulation 19 which detects, for example, lamp parameters (current, voltage, etc.) and, depending on this detection, specifies the setpoint for the radio frequency and / or the DC bus voltage (intermediate circuit voltage) 26 according to a control algorithm and, for example, adjusts the switching frequency of the inverter 17 accordingly.
  • FIG. 5 is expanded compared to that of FIG. 4 to the extent that the evaluation logic 3 (not known in FIGS. 4 and 5) not only a galvanic isolating element 4 for switching the mains voltage 15 on / off for the ballast electronics 13 controls, but also over the same or As shown in FIG. 5, a separate galvanic isolating element 20 transmits control values (for example setpoints) for the lamp control / regulation 19 and other signals.
  • control values for example setpoints
  • the galvanic isolating element 20 in the exemplary embodiment an optocoupler
  • the galvanic isolating element 20 can be bidirectional and, in addition to the first transmission branch 22 for the control values, can also have a feedback branch 21 for status information and / or error messages from the lamp control / regulation 19 or others
  • a feedback branch 21 for status information and / or error messages from the lamp control / regulation 19 or others
  • the evaluation logic 3 To transfer components of the ballast electronics 13 via the branch 21 of the galvanic isolating element 20 to the evaluation logic 3 so that the latter can output corresponding digital signals (24 according to FIG. 3) at the connections 1, 2 of the interface 12.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

Eine Schnittstelle (12) für ein Lampenbetriebsgerät (13), weist zwei eingangsseitige Anschlüsse (1, 2) zum Anschluss von Busleitungen oder zur Verbindung mit einem Taster bzw. Schalter, eine Auswertelogik (3) zur Verarbeitung von an den eingangsseitigen Anschlüssen (1, 2) anliegenden Signalen und zur Erzeugung von ausgangsseitigen Signalen zur Ansteuerung des Lampenbetriebsgeräts (3), und wenigstens ein galvanisches Trennelement (4) auf, um die eingangsseitigen Anschlüsse (1, 2) galvanisch von de Lampenbetriebsgerät (13) zu entkopplen. Die Auswertelogik (3) ist dabei auf derjenigen Seite des galvanischen Trennelements (4) angeordnet, die den eingangsseitigen Anschlüssen (1, 2) zugewandt ist, und wird über die eingagsseitigen Anschlüsse (1, 2) der Schnittstelle (12) mit Spannung versorgt.

Description

Schnittstelle für Lampenbetriebsgeräte mit niedrigen Standby-Verlusten
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Schnittstellen für Lampenbetriebsgeräte, wie beispielsweise elektronische Vorschaltgeräte für Gasentladungslampen. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf Lampenbetriebsgeräte mit solchen Schnittstellen sowie auf Verfahren zur Ansteuerung eines Lampenbetriebsgeräts mittels einer Schnittstelle.
Mittels derartiger Schnittstellen wird es möglich, Signale von einem Bus bzw. einem mit der Netzspannung verbundenen Taster oder Schalter zu einem Lampenbetriebsgerät hin zu übertragen. Dabei ist in der Schnittstelle üblicherweise eine Auswertelogik vorgesehen, die die an den Eingängen der Schnittstelle anliegenden digitalen oder analogen Signale in Steuersignale für das Lampenbetriebsgerät umsetzt. Die der Schnittstelle zugeführten Signale können dabei Befehle (Sollwerte für Stellwerte etc.), aber auch Zustandsinformationen wiedergeben. Insbesondere wenn eine bidirektionale Schnittstelle vorgesehen ist, können Zustandsinformationen von dem Lampenbetriebsgerät zu einem an die Schnittstelle angeschlossenen Bus hin übertragen werden.
Derartige Schnittstellen werden beispielsweise im Zusammenhang mit dem sogenannten DALI (Digital Adressable Lightening Interface) -Industriestandard verwendet. Aus der DE 197 57 295 AI ist (siehe dort Fig. 7) ein
Beispiel für eine Schnittstelle bekannt, an die wahlweise
Signale von einem Taster/Schalter oder aber Digitalsignale von einem Bus angelegt werden können. Im Falle eines angeschlossenen Tasters kann dann ein angeschlossenes elektronisches Vorschaltgerät beispielsweise durch einen
Tastendruck ein- bzw. ausgeschaltet werden. Weiterhin kann durch eine entsprechende zeitliche Dauer der
Druckbetätigung des Tasters ein Sollwert für eine Helligkeitsregelung erzielt werden, da die angeschlossene
Auswertelogik der Schnittstelle die Dauer der
Druckbetätigung des Tasters in ein Sollwertsignal für das elektronische Vorschaltgerät (EVG) umsetzt.
Wie in Figur 6 schematisch dargestellt ist zwischen den eingangsseitigen Anschlüssen 1,2 einer derartigen Schnittstelle 12 und dem Betriebsgerät 13 für eine oder mehrere Lampen 14 ein galvanisches Trennelement 4, wie beispielsweise ein Optokoppler, vorgesehen. Die beispielsweise von einem Bus her zugeführten Digitalsignale werden über dieses galvanische Trennelement 4 zu der Auswertelogik 3 hin übertragen, die sich also vom Bus aus gesehen hinter dem galvanischen Trennelement 4 befindet. Da andererseits die Auswertelogik 3 auf eingehende Signale von den Anschlüssen der Schnittstelle 12 hin unverzüglich reagieren muß, besteht beim Stand der Technik das Problem, daß das Lampenbetriebsgerät nie völlig abgeschaltet werden kann, da andernfalls auch die Auswertelogik mit abgeschaltet werden würde. Die Auswertelogik muß somit ständig mit Netzspannung 15 versorgt werden, was sich in entsprechenden Standby- Verlusten (Leistung, die im Standby-Betrieb abfällt) niederschlägt .
Figur 7 zeigt schematisch, wie die Strom- /Spannungsversorgung 27 für die Auswertelogik 3 in dem Vorschaltgerät 13 mittels eines AC/DC-Wandlers 16 auf die Netzspannungsversorgung 15 des Vorschaltgeräts 13 zurückgreift. Weiterhin sind in dem Vorschaltgerät 13 noch schematisch der Wechselrichter 17, der Ausgangstreiber für die Lampe (n) 4 und die mit der Auswertelogik 3 bidirektional kommunizierende Lampensteuerung/-regelung 19 ersichtlich.
Die Standby-Verluste stehen im Widerspruch zu den enormen Bemühungen, die in Sachen Energieeinsparung in der Lampentechnik in letzter Zeit unternommen wurden. Als ein Beispiel sei dabei die WO 02/082618 AI genannt, die eine Möglichkeit zur Verringerung der Standby-Verluste bei einer DALI-Schnittstelle zeigt. Gemäß diesem Stand der Technik wird ein DALI-Prozessor in einen Standby-Modus versetzt, wenn an dem angeschlossenen DALI-Bus keine Signale übertragen werden. Im übrigen zeigt Fig. 3 der WO 02/082618 AI ein Beispiel für den allgemein vorherrschenden Trend, daß die Auswertelogik vom DALI-Bus aus gesehen hinter das galvanische Trennelement (Isolation 310 in Fig. 3) angeordnet werden muß.
Aus der US 6,388,399 ist ein Steuerungssystem zur Ansteuerung mehrerer verteilt angeordneter Verbraucher bekannt, bei dem Steuereinheiten vorgesehen sind, welche zur Ansteuerung von ihnen zugeordneten Verbrauchern vorgesehen sind. Die Möglichkeit der Helligkeitssteuerung von Lampen wird dadurch eröffnet, dass durch die Steuereinheiten jeweils ein der gewünschten Helligkeit entsprechendes Steuersignal zwischen 0 und 10 Volt erzeugt wird, welches dann von einem der Steuereinheit nachgeschalteten Lampenbetriebgerät zum Betreiben einer Lampe umgesetzt wird. Die Ausgestaltung der zum Umsetzen des Steuersignals erforderlichen 0-10 Volt-Schnittstelle ist allerdings nicht näher beschrieben.
Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe, die Standby-Verluste in einer Schnittstelle für ein Lampenbetriebsgerät zu verringern. Diese Aufgabe wird 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 also eine
Schnittstelle für ein Lampenbetriebsgerät vorgesehen, die wenigstens einen eingangsseitigen Anschluss für eine
Busleitung oder zur Verbindung mit einem Taster bzw. Schalter aufweist. Weiterhin ist eine Auswertelogik zur Verarbeitung von an dem eingangsseitigen Anschluss anliegenden Signalen und zur Erzeugung von ausgangsseitigen Signalen zur Ansteuerung des Lampenbetriebsgeräts vorgesehen. Ein galvanisches Trennelement entkoppelt galvanisch den wenigstens einen eingangsseitigen Anschluss von dem Ausgang der Schnittstelle, an dem ein Lampenbetriebsgerät angeschlossen werden kann. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist die Auswertelogik auf derjenigen Seite des galvanischen Trennelements angeordnet, die dem eingangsseitigen Anschluss zugewandt ist. Mit anderen Worten, beispielsweise von einem angeschlossenen Bus aus gesehen befindet sich nunmehr die Auswertelogik vor dem galvanischen Trennelement. Dies hat ganz allgemein den Vorteil, daß die Auswertelogik hinsichtlich ihrer Energieversorgung unabhängig von dem . (hinter dem galvanischen Trennelement angeordneten)
Lampenbetriebsgerät ausgelegt werden kann, so daß beispielsweise das Lampenbetriebsgerät teilweise oder völlig abgeschaltet werden kann und die Auswertelogik dennoch in einen Modus versetzt werden kann, der eine unverzügliche Verarbeitung von an dem Bus eingehenden Signalen ermöglicht.
Die Auswertelogik kann dementsprechend dazu ausgelegt sein, ein angeschlossenes Lampenbetriebsgerät wenigstens teilweise (z.B. nur der Wechselrichter) abzuschalten. Dadurch, daß das Lampenbetriebsgerät nunmehr zumindest teilweise abgeschaltet werden kann (und dennoch garantiert ist, daß eingehende Signale von der Busleitung unverzüglich ausgewertet werden können, ohne daß die zuerst eingehenden Signale nicht erkannt werden) können
Standby-Verluste im Lampenbetriebsgerät verringert werden.
Insbesondere kann die Auswertelogik dazu ausgelegt sein, mittels des galvanischen Trennelements Befehle an das angeschlossene Lampenbetriebsgerät zu übermitteln, durch welche Befehle das Laπvpenbetriebsgerät von der Netzspannung trennbar ist. Das Lampenbetriebsgerät kann beispielsweise mittels eines Relais oder eines
Optokoppler-gesteuerten Triacs vom Netz trennbar sein.
Die Auswertelogik kann dabei dazu ausgelegt sein, mittels desselben und/oder mittels eines separaten galvanischen Trennelements Stellwerte an das angeschlossene Lampenbetriebsgerät zu übermitteln. Mit anderen Worten, falls die Möglichkeit der völligen Netztrennung für das Lampenbetriebsgerät vorgesehen ist, können die entsprechenden Befehle für diese Funktion über dieselbe galvanische Trennung oder auch über ein separates galvanisches Trennelement, wie die Stellwertbefehle (beispielsweise Sollwerte für eine Lampenhelligkeitsregelung) übermittelt werden.
Im übrigen kann das galvanische Trennelement dazu ausgelegt sein, in bidirektionaler Weise auch Signale von einem angeschlossenen Lampenbetriebsgerät an die eingangsseitigen Anschlüsse und gegebenenfalls einen daran angeschlossenen Bus zu übermitteln. Derartige Signale sind beispielsweise Zustandsinformationen von dem angeschlossenen Lampenbetriebsgerät, die Istwerte oder aber auch Fehler darstellen können.
Im Ruhezustand, in dem keine Signale übertragen werden, liegt beispielsweise gemäß dem DALI-Standard an den eingangsseitigen Anschlüssen ein Hochpegel-Signal an. Gemäß der Erfindung wird dieses Hochpegel-Signal zur Energieversorgung der Auswertelogik ausgenutzt. Dies wäre offensichtlich nicht möglich, wenn sich wie beim Stand der
Technik die Auswertelogik vom Bus aus betrachtet hinter dem galvanischen Trennelement befindet.
Indessen läßt sich die Erfindung auch auf Systeme anwenden, bei denen im Ruhezustand (in dem also keine Signale über den Bus übertragen werden) an den eingangsseitigen Anschlüssen ein Niedrigpegel-Signal anliegt. In diesem Fall wird die Auswertelogik bei einem Wechsel des Bus auf ein Hochpegel-Signal so schnell aktiviert, daß sicher auch die ersten Bits des eingehenden Digitalsignals detektiert werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schnittstelle für ein Lampenbetriebsgerät, wie beispielsweise eine EVG für eine Gasentladungslampe vorgesehen, das eine Auswertelogik aufweist, die mittels wenigstens eines eingangsseitigen Signalanschlusses der Schnittstelle mit Spannung versorgt wird. Dieser Anschluss hat somit eine Doppelfunktion.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Lampenbetriebsgerät mit einer derartigen Schnittstelle vorgesehen.
Schließlich schlägt die Erfindung auch ein Verfahren zur Ansteuerung eines Lampenbetriebsgeräts mittels einer Schnittstelle vor, bei dem beispielsweise über eine Busleitung eingehende Signale zuerst beispielsweise durch eine Auswertelogik verarbeitet und in Steuersignale für ein Lampenbetriebsgerät umgesetzt werden, bevor sie mittels eines galvanischen Trennelements zu dem Lampenbetriebsgerät hin übermittelt werden. Die Umsetzung der eingehenden Signale erfolgt also vor der Übertragung der umgesetzten Steuerbefehle über das galavanische Trennelement .
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der nunmehr folgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Figuren der begleitenden
Zeichnungen ersichtlich. Fig. 1 zeigt dabei eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schnittstelle für ein Lampenbetriebsgerät ,
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt von Fig. 1, nämlich die Schnittstellenschaltung mit Auswertelogik sowie die galvanische Kopplung für den Fall einer unidirektionalen Schnittstelle,
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt vergleichbar zu Fig. 2, aber für eine bidirektionale Schnittstelle,
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt von Fig. 1, nämlich die galvanische Kopplung sowie schematisch die Vorschaltgerät-Elektronik für ein Ausführungs- beispiel der Erfindung, bei dem die Vorschaltgerät-Elektronik lediglich vom Netz getrennt werden kann,
Fig. 5 zeigt eine Darstellung vergleichbar zu Fig. 4, allerdings für ein Ausführungsbeispiel, bei dem über eine zusätzliche galvanische Kopplung einerseits Stellwerte für eine Lampensteuerung/ -regelung und andererseits Rückmeldungen von der Vorschaltgerät- Elektronik übertragen werden können, und
Fig. 6 und Fig. 7 zeigen Schnittstellen, von denen die vorliegende Erfindung ausgeht.
Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, werden gemäß der Erfindung Steuersignale an wenigstens einem eingangsseitigen Anschluss 1, 2 einer Schnittstellenschaltung 12 angelegt. Auch wenn in den Ausführungsbeispielen zwei Anschlüsse 1,2 für ein Busleitungspaar oder einen Taster/Schalter gezeigt sind, ist zu betonen, dass sich die vorliegende Erfindung auch auf Schnittstelle zum Anschluss einer einzigen Signalleitung anwenden lässt.
Die Steuersignale können beispielsweise digitale Signale (bspw. gemäß dem DALI-Standard) oder Signale von einem Taster/Schalter sein. In der Schnittstellenschaltung 12 ist eine Auswertelogik 3 vorgesehen, die die an den eingangsseitigen Anschlüssen 1, 2 zugeführten Steuersignale in Ansteuersignale für eine Vorschaltgerät- Elektronik 13 umsetzt. Diese bereits umgesetzten Steuersignale werden von der Auswertelogik 3 über eine galvanische Kopplung, bspw. einen Optokoppler 4 oder einen Übertrager, zu der Vorschaltgerät-Elektronik 13 hin übertragen, wobei die Vorschaltgerät-Elektronik 13 dann wiederum eine oder mehrere Lampen 14 entsprechend ansteuert. Die Vorschaltgerät-Elektronik 13 wird in bekannter Weise mit Netzspannung 15 versorgt.
Dagegen wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Auswertelogik 3 nicht mittels der Netzspannungsversorgung 15 des Betriebsgeräts (hier Vorschaltgerät) , sondern über die eingangsseitigen Anschlüsse 1, 2 (beispielsweise Busleitungen) mit Energie versorgt. Die Auswertelogik 3 ist somit hinsichtlich ihrer Spannungsversorgung unabhängig von der Spannungsversorgung des Betriebsgeräts .
Die Auswertelogik 3 gemäss der Erfindung ist somit Teil der Schnittstelle 3 und nicht mehr wie beim Stand der Technik Teil des Betriebsgeräts 13.
Die Auswertelogik 3 kann bspw. als ASIC, Microcontroller oder DSP ausgeführt sein. Dabei ist einerseits der Fall möglich, daß im Ruhezustand des Busses (beispielsweise beim DALI-Standard) , in dem keine Signale über die Busleitung übertragen werden, an den eingangsseitigen Anschlüssen 1, 2 ein Hochpegel-Signal anliegt (beispielsweise +10 V) , das somit eine Spannungsversorgung für die Auswertelogik 3 bildet.
Wenn im Ruhezustand des Busses keine Spannung an den eingangsseitigen Anschlüssen 1, 2 anliegt, ist die Auswertelogik 3 so ausgeführt, daß sie unverzüglich bei einem Wechsel der Busleitung auf ein Hochpegel-Signal durch diesen Spannung erst aktiviert wird (wake-up) , wobei diese Aktivierung ausreichend schnell erfolgt, um eine sichere Erfassung des ersten Bits des eingehenden Digitalsignals zu gewährleisten.
Fig. 2 zeigt in einer detaillierten Ansicht die Schnittstellenschaltung 12 mit der Auswertelogik 3 sowie die galvanische Kopplung 4. Die Vorschaltgerät-Elektronik 13 ist dagegen in dieser Fig. 2 (wie auch in der im folgenden erläuterten Fig. 3) nicht weiter beschrieben.
Wie in Fig. 2 ersichtlich werden die an den eingangsseitigen Anschlüssen 1 und 2 eingehenden
Steuersignale durch eine Dioden-Schaltung 8 gleichgerichtet .
Beim DALI-Standard liegt bekanntlich im Ruhezustand ein Hochpegel-Signal an den eingangsseitigen Anschlüssen 1, 2 der Schnittstellenschaltung 12 an, so daß dieses Hochpegel-Signal mittels einer Konstantstromquelle 5 (eingeprägter Strom) und einer Diode 7 als Stromversorgung 8 für die Auswertelogik 3 verwendet werden kann.
Im übrigen erfaßt die Auswertelogik 3 mittels eines Spannungsteilers die an den eingangsseitigen Anschlüssen 1, 2 anliegenden Steuersignale (beim DALI-Standard beispielsweise die Flanken der digitalen Signale) , setzt sie gemäß einer in der Auswertelogik 3 implementierten Logik in Steuersignale um und führt diese Ausgangs- Steuersignale 23 dem galvanischen Trennelement 4 zu, das gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 und 3 als Optokoppler ausgeführt ist. Indessen sind auch andere galvanische Trennelemente, wie beispielsweise Übertrager etc . , denkbar .
Das Ausführungsbeispiel von Fig. 3 unterscheidet sich von dem gemäß Fig. 2 darin, daß die Schnittstelle 12 insgesamt als bidirektionale Schnittstelle ausgebildet ist. Das heißt, in dem galvanischen Trennelement 4 ist ein erster Zweig 10 zur Übertragung von Signalen oder Befehlen hin zu einem angeschlossenen Betriebsgerät sowie ein zweiter Zweig 9 zur Rückübertragung von Signalen oder Befehlen von einem angeschlossenen Betriebsgerät zu den Anschlüssen 1, 2 vorgesehen. Zusätzlich zu der gemäß Fig. 2 beschriebenen Funktion werden also der Auswertelogik 3 in diesem Fall auch Eingangssignale 25 von dem galvanischen Trennelement 4 her zugeführt, wobei die Auswertelogik 3 nunmehr diese Signale 25 in beispielsweise digitale Bussignale 24 umsetzt und mit diesen Ausgangssignalen 24 einen Bustreiber 11 ansteuert. Die Ausgangssignale von dem Bustreiber 11 können dann mittels der Anschlüsse 1, 2 beispielsweise an eine angeschlossene Busleitung übertragen werden.
Festzuhalten ist also, daß gemäß den Ausführungsbeispielen von Fig. 2 und 3 die Auswertelogik 3 von den eingangsseitigen Anschlüssen 1, 2 der Schnittstelle 12 aus gesehen vor dem galvanischen Trennelement 4 angeordnet und somit echter Bestandteil der Schnittstelle 12 ist. Weiterhin ist festzuhalten, daß die Auswertelogik 3 nicht ausgehend von der Netzspannungsversorgung 15 des Betriebsgeräts 13, sondern ausgehend von den Signal- Eingangsanschlüsse 1, 2 der Schnittstelle 12 mit Spannung versorgt wird.
Bezugnehmend auf Fig. 4 und 5 werden nunmehr im Detail die galvanische Kopplung 4 sowie die relevanten Abschnitte der Vorschaltgerät-Elektronik 13 näher erläutert. Die an die galvanische Kopplung 4 selbstverständlich auch hier angeschlossene Schnittstelle 12 mit der Auswertelogik 3 ist dagegen in Fig. 4 und 5 nicht dargestellt.
Wie in Fig. 4 ersichtlich, kann die galvanische Kopplung 4 als Optokoppler-gesteuerter Triac ausgebildet sein, der je nach Ansteuerung durch die Auswertelogik 3 die gesamte Vorschaltgerät-Elektronik 13 von der Netzspannung 15 trennen kann. In diesem Fall fallen in dem Vorschaltgerät 13 im Standby-Betrieb keine Verluste mehr an.
Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass im Standby-Betrieb nur Teile des Vorschaltgeräts 13 (bspw. der Wechselrichter) abgeschaltet werden.
Die Vorschaltgerät-Elektronik 13 ist in Fig. 4 und 5 nur schematisch wiedergegeben und umfaßt insbesondere einen AC/DC-Wandler 16, einen DC/HF-Wechselrichter 17 (beispielsweise eine Halbbrückenschaltung) , eine Ausgangstreiberschaltung 18 sowie eine Lampensteuerung/- regelung 19, die beispielsweise Lampenparameter (Strom, Spannung etc . ) erfaßt und abhängig von dieser Erfassung gemäß einem Regelalgorithmus den Sollwert für die Hochfrequenz und/oder die DC-BusSpannung (Zwischenkreis- spannung) 26 vorgibt und bspw. die Schaltfrequenz des Wechselrichters 17 entsprechend einstellt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist gegenüber dem von Fig. 4 dahingehend erweitert, daß die Auswertelogik 3 (bekanntlich in Fig. 4 und 5 nicht dargestellt) nicht nur ein galvanisches Trennelement 4 zum Ein- /Ausschalten der Netzspannung 15 für die Vorschaltgerät-Elektronik 13 ansteuert, sondern darüber hinaus auch über dasselbe oder wie in Fig. 5 dargestellt, ein separates galvanisches Trennelement 20 Stellwerte (beispielsweise Sollwerte) für die Lampensteuerung/ -regelung 19 und anderer Signale übermittelt .
Darüber hinaus oder alternativ kann das galvanische Trennelement 20 (im Ausführungsbeispiel ein Optokoppler) bidirektional ausgeführt sein und neben dem ersten Übertragungszweig 22 für die Stellwerte auch einen Feedback-Zweig 21 aufweisen, um Zustandsinformationen und/oder Fehlermeldungen von der Lampensteuerung/-regelung 19 oder anderen Bauteilen der Vorschaltgerät-Elektronik 13 über den Zweig 21 des galvanischen Trennelements 20 zu der Auswertelogik 3 hin zu übertragen, so daß diese entsprechende digitale Signale (24 gemäß Fig. 3) an den Anschlüssen 1, 2 der Schnittstelle 12 ausgeben kann.

Claims

TridonicAtcoP28196WOAnsprüche:
1. Schnittstelle für ein Lampenbetriebsgerät (13), aufweisend - wenigstens einen eingangsseitigen Anschluss (1, 2) zum Anschluss von Busleitungen oder zur Verbindung mit einem Taster bzw. Schalter, - eine Auswertelogik (3) zur Verarbeitung von an dem eingangsseitigen Anschluss (1, 2) anliegenden Signalen und zur Erzeugung von ausgangsseitigen Signalen zur Ansteuerung des Lampenbetriebsgeräts (3) , und - wenigstens ein galvanisches Trennelement (4) , um den eingangsseitigen Anschluss (1, 2) galvanisch von dem Lampenbetriebsgerät (13) zu entkopplen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auswertelogik (3) auf derjenigen Seite des galvanischen Trennelements (4) angeordnet ist, die dem wenigstens einen eingangsseitigen Anschluss (1, 2) zugewandt ist.
2. Schnittstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelogik (3) dazu ausgelegt ist, ein angeschlossenes Lampenbetriebsgerät (13) wenigstens teilweise abzuschalten.
3. Schnittstelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelogik (3) dazu ausgelegt ist, mittels des galvanischen Trennelements (4) Signale bzw. Befehle an das angeschlossene Lampenbetriebsgerät (13) zu übermitteln, durch die dieses von der Netzspannung (15) trennbar ist .
4. Schnittstelle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lampenbetriebsgeräts (13) mittels eines Relais oder eines Optokoppler-gesteuerten Triacs vom Netz trennbar ist.
5. Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelogik (13) dazu ausgelegt ist, mittels desselben und/oder mittels eines separaten galvanischen Trennelements (4) Stellwerte an das angeschlossene Lampenbetriebsgerät (13) zu übermitteln.
6. Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das galvanische Trennelement (4) dazu ausgelegt ist, in bidirektionaler Weise auch Signale von einem angeschlossenen Lampenbetriebsgerät (13) an die eingangsseitigen Anschlüsse und ggf. an einen daran angeschlossenen Bus zu übermitteln.
7. Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Ruhezustand, in dem keine Signale übertragen werden, an den eingangsseitigen Anschlüssen ein Hochpegel-Signal anliegt, das die Auswertelogik (3) mit Energie versorgt.
8. Schnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Ruhezustand, in dem keine Signale übertragen werden, an den eingangsseitigen Anschlüssen ein Niedrigpegel-Signal anliegt und die Auswertelogik (3) durch einen Wechsel auf ein Hochpegel-Signal aktivierbar ist.
9. Schnittstelle für ein Lampenbetriebsgerät, aufweisend - wenigstens einen eingangsseitigen Signalanschluss (1, 2) zum Anschluss einer Busleitung oder zur Verbindung mit einem Taster bzw. Schalter, und - eine Auswertelogik (3) zur Verarbeitung von an dem wenigstens einen eingangsseitigen Signalanschluss (1, 2) anliegenden Signalen und zur Erzeugung von ausgangsseitigen Signalen zur Ansteuerung des Lampenbetriebsgeräts (13), und d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auswertelogik (3) eine von der Netzspannungsversorgung des Lampenbetriebsgeräts (13) unabhängige Spannungsversorgung aufweist.
10. Schnittstelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelogik (3) mittels dem wenigstens einen eingangsseitigen Signalanschluss (1, 2) mit Spannung versorgt wird.
11. Lampenbetriebsgerät, insbesondere Vorschaltgerät für eine Leuchtstoffröhre, aufweisend eine Schnittstelle (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Verfahren zur Ansteuerung eines Lampenbetriebsgeräts über eine Schnittstelle (12), aufweisend die folgenden Schritte: - Anlegen von Bussignalen oder Taster- /SchalterSignalen an wenigstens einen eingangsseitigen Anschluss (1, 2) der Schnittstelle (12), - Verarbeitung von an dem eingangsseitigen Anschluss anliegenden Signalen und Erzeugung von ausgangsseitigen Signalen zur Ansteuerung des Lampenbetriebsgeräts (13), und darauf - Übermittlung der verarbeiteten AnsteuerSignale mittels eines galvanischen Trennelements (4) zu dem Lampenbetriebsgerät (13).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des galvanischen Trennelements (4) Signale oder Befehle an das angeschlossene Lampenbetriebsgerät (13) übermittelt werden, durch das dieses von der Netzspannung (15) getrennt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Lampenbetriebsgeräts (13) mittels eines Relais oder eines optokoppler-gesteuerten Triacs vom Netz getrennt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des galvanischen Trennelements (4) Stellwerte an das angeschlossene Lampenbetriebsgerät (13) übermittelt werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Signale von einem angeschlossenen Lampenbetriebsgerät (13) an die eingangsseitigen Anschlüsse (1, 2) und ggf. an einen daran angeschlossenen Bus übermittelt werden.
17. Verfahren nach einem Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Ruhezustand, in dem keine Signale übertragen werden, an den eingangsseitigen Anschlüssen (1, 2) ein Hochpegel-Signal anliegt, das die Auswertelogik (3) mit Energie versorgt.
18. Verfahren einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Ruhezustand, in dem keine Signale übertragen werden, an den eingangsseitigen Anschlüssen (1, 2) ein i Niedrigpegel-Signal anliegt und die Auswertelogik (3) durch einen Wechsel auf ein Hochpegel-Signal aktiviert wird.
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