WO2005084085A1 - Evg bzw. betriebsgerät für leuchtmittel mit programmierbarer oder konfigurierbarer steuereinheit - Google Patents

Evg bzw. betriebsgerät für leuchtmittel mit programmierbarer oder konfigurierbarer steuereinheit Download PDF

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WO2005084085A1
WO2005084085A1 PCT/EP2005/001966 EP2005001966W WO2005084085A1 WO 2005084085 A1 WO2005084085 A1 WO 2005084085A1 EP 2005001966 W EP2005001966 W EP 2005001966W WO 2005084085 A1 WO2005084085 A1 WO 2005084085A1
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WO
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operating device
programming
ballast
connections
control unit
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Application number
PCT/EP2005/001966
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French (fr)
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Stefan Zudrell-Koch
Kai Arbinger
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Tridonicatco Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
    • H05B47/165—Controlling the light source following a pre-assigned programmed sequence; Logic control [LC]
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
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    • H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
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    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control

Definitions

  • ECG or control gear for illuminants with programmable or configurable control unit
  • the present invention relates to the field of operating devices for lamps, a control unit of the ballast or operating device having external control information for programming or configuring the operating behavior of the ballast or
  • Operating device can be fed and stored in a memory assigned to the control unit.
  • EDGs Electronic ballasts for operating lamps, in particular gas discharge lamps
  • Ballasts of the latest generation are not only able to precisely monitor the operating behavior of a lamp to be operated and ensure trouble-free lamp operation, but also have a data or communication connection via which they communicate with other ballasts or with central control devices can. This gives, for example, the possibility of transmitting brightness commands for the lamps to be controlled to the ballasts.
  • the transmitted data can also generally influence the operating behavior of the ballast, for example, specify the average power to be delivered to the gas discharge lamp or determine the preheating time before the lamp is ignited.
  • ballasts In addition to these ballasts just described, which are designed for extensive data communication, in many cases simpler ballasts are used, which are only intended to operate the associated lamp according to a predetermined scheme. The operating behavior of these ballasts is largely determined during manufacture and cannot be influenced at all or only to a minor extent. In particular, ballasts of this type are not designed to communicate with other participants in a lighting system or with a central control device, or at least to receive data from these devices, via corresponding data or communication connections.
  • ballasts In order to open up the possibility, even with these simpler ballasts, of being able to influence the operating behavior to a certain extent at a later point in time, that is to say after production, it is known to provide such ballasts with a configuration input. Passive configuration elements such as e.g. Resistors or the like are connected, which influence a certain function of the ballast by their physical properties. For example, it is known to set the power output from the ballast to the lamp by the level of an external resistor connected to the configuration input, or to specify the duration of the preheating phase before the gas discharge lamp is ignited.
  • Passive configuration elements such as e.g. Resistors or the like are connected, which influence a certain function of the ballast by their physical properties. For example, it is known to set the power output from the ballast to the lamp by the level of an external resistor connected to the configuration input, or to specify the duration of the preheating phase before the gas discharge lamp is ignited.
  • Configuration input is the effort to manufacture of the electronic ballast, however, increased again. Furthermore, the possibilities for influencing the operating behavior of the ballast using such a configuration input are limited. In addition, it must be taken into account that usually electronic ballasts are completely enclosed in a housing which only has the connections for the power supply of the ballast and the connections for the lamp. In this very compact configuration, additional connections or inputs are not provided, which is why a subsequent influencing of the operating behavior is not possible.
  • the present invention is accordingly the
  • Task based on specifying a new way to influence the operating behavior of an electronic ballast or an operating device for lamps.
  • the possibility is to be opened of external control information for programming or configuring the operating behavior as possible simple to supply a control unit assigned to the control gear, without the need for additional connections or inputs.
  • One idea of the present invention is as
  • Storage assigned to the control unit can be stored, the data then influencing the operating behavior of the ballast or operating device, for example specifying specific operating parameters or defining operating sequences.
  • connection between the network connections and / or output connections serving as programming input and the control unit can be made, for example, via connecting lines which contain a resistive voltage divider.
  • connection can also be made magnetically, capacitively, optically or by means of a radio link.
  • the memory for storing the externally supplied control information is a non-volatile memory.
  • the control unit has at least one logic circuit, for example a microprocessor, which is connected to the memory.
  • the control information is preferably transmitted in a period in which the ballast or operating device is inactive insofar as the lamp is not supplied with current during this period. After completion of the transmission of the control information, the lamp can then be ignited and operated in the usual manner, the operating behavior being determined by the previously transmitted control information.
  • a programming device is provided in accordance with the present invention, which is designed to be connected to the mains connections and / or the output connections of the ballast or control gear in order to transmit the control information to the control gear or
  • Control unit arranged to transmit operating device.
  • This is preferably a portable programming device which a user can take with him to the ballasts / operating devices already installed.
  • the present invention also relates to a larger lighting arrangement which has at least one lamp with an electronic ballast for operating a lamp or with an operating device for a lamp and a programming device which is designed in the manner described above to transmit control information to the ballast or operating device and thus to influence its operating behavior.
  • control information is also advantageous because it enables lamp operation to be ensured within a desired performance window. Ballasts often differ from the specified target output after their manufacture, which is due to unavoidable tolerances in the components used. By subsequently influencing, for example, the intermediate circuit voltage or the operating frequency of the lamp supplied to the load circuit
  • Supply voltage can take such component tolerances into account and deviations in the output power can be corrected.
  • subsequent calibration of semiconductor light sources such as e.g. LED modules to ensure accurate color delivery.
  • FIG. 1 shows, as an exemplary embodiment, an electronic ballast designed according to the invention for operating a gas discharge lamp.
  • the ballast is just one example of a lighting device.
  • the ballast 1 according to the invention is shown only schematically in FIG. 1 with the components essential for lamp operation, since the present invention can in principle be used in all types of electronic ballasts for operating lamps.
  • the components shown are a rectifier 2 connected to the input connections 5 of the ballast 1 for rectifying the AC supply voltage present at the connections 5 and an inverter 3 which converts the DC voltage obtained from the rectifier 2 into a high-frequency AC voltage and as an output voltage at output connections 6 of the ballast 1 forwards, to which in turn the lamp LA to be operated by the ballast 1 is connected.
  • the present invention is also not limited to use with electronic ballasts, but instead can generally be used with operating devices for any illuminant.
  • An essential component of the electronic ballast 1 with regard to the present invention is a control circuit 4, to which commands can be supplied from outside and which controls the operation of the operating device in accordance with existing commands and setpoints.
  • control unit controls the inverter 3 so that the operating voltage for the lamp LA output by the inverter 3.
  • the control unit 4 generates corresponding ones Control information and transmits this to the inverter 3, which can have, for example, a half-bridge arrangement of two controllable switches.
  • the lamp - which can in particular be a gas discharge lamp - can be operated in the desired manner, in particular first preheated, ignited and supplied with a predetermined power.
  • a memory 4a which can be functionally connected to the control unit 4 or - as shown - is part of the control unit 4.
  • This memory is preferably a non-volatile memory.
  • the control unit 4 in turn preferably contains a microprocessor ⁇ C, which can access the memory 4a and is responsible for generating the corresponding control signals for controlling the inverter 3.
  • microprocessor ⁇ C instead of the microprocessor ⁇ C, another logic circuit could be used, which takes over the necessary control tasks.
  • the operating behavior of the electronic ballast 1 shown can be changed or adapted by changing or updating the information contained in the memory 4a. It was previously known to provide an additional control input on the ballast 1 for this purpose, which was connected to the control unit 4 or the memory 4a and via which corresponding data could then be transmitted to the control unit 4. According to the present invention, however, this additional input is now dispensed with. Instead, existing connections of the ballast 1 are used as the programming input. In the illustrated embodiment, the
  • Output connections 6 used which are connected to the control unit 4 via corresponding connecting lines and a voltage divider consisting of two resistors R1 and R2.
  • a voltage divider consisting of two resistors R1 and R2.
  • connection shown between the output connections 6 and the control unit 4 by means of the connection lines shown and the resistive voltage divider, provision could also be made to implement the connection by means of a magnetic, capacitive or optical coupling. It would also be conceivable to internally control information from the
  • the external programming device 10 is in particular designed to be portable and can be provided to be connected to the various ballasts of a lighting system in order to subsequently configure or program the devices.
  • the control information transmitted by the external programming device 10 is stored in the memory 4a Control unit 4 filed and determine the operating behavior of the ballast 1.
  • the data can contain information relating to the power supplied by the ballast 1 to the lamp LA. It is possible to externally specify a desired power or operating frequency at which the lamp LA is to be operated. As a result, there is in particular the possibility of subsequently compensating for construction tolerances which occur during the production of the ballast 1 and thus to ensure that all lamps are operated at the required or optimal output. Another option is to use the external control information to influence the preheating time of the lamps or to adapt the power to a newly connected lamp type.
  • LEDs or LED modules Another important area of application of the present invention is the control of LEDs or LED modules.
  • Such semiconductor light sources generally still have to be calibrated after they have been fitted in order to achieve a
  • Control gear 1 usually as a clamp contacts are trained to be used.
  • Programming input are used, also the possibility - shown in dashed lines - to use the input connections 5, at which the AC supply voltage for the ballast 1 is usually present, as a programming input.
  • the advantage of the variant shown, in which the output connections 6 are used as the programming input, is that in this case the ballast 1 can be supplied with current in the usual way.
  • the input connections 5 are used as a programming input, it must be ensured that the current which is required for operating the control unit and / or writing to the memory 4a is still made available. This could be done, for example, by the programming device providing the required energy in this case.
  • the use of an internal battery or an accumulator in the ballast or operating device would also be conceivable. In both cases, the control gear could also be in one
  • the voltage supply is only sufficient to supply the electronics (control unit,
  • the supply voltage can also be a DC voltage instead of the usual AC voltage for lamp operation.
  • the programming commands are modulated onto a supply voltage.
  • the control unit is functionally separated from the mains. For example. filtering generally ensures that even high modulation levels applied to the mains connections cannot reflect back to the mains supply.
  • the external control information is preferably transmitted in a period in which the lamp LA is not in operation. Only after the data transfer has been completed can a lamp be started and the lamp operated under the conditions that are determined by the transmitted control information.
  • the present invention thus makes it easy to retrofit, i.e. after the ballast or control gear has been manufactured, to be able to influence its operating behavior. No additional programming input is to be provided for this, so that the ballast or operating device can be enclosed in a housing in a manner known hitherto. This means that there is no need to remove the device for programming, for example when changing software or troubleshooting. GGGF. A software change can even be carried out centrally.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

Bei einem elektronischen Vorschaltgerät (1) zum Betreiben einer Lampe (LA) bzw. einem Betriebsgerät für Leuchtmittel mit Netzanschlüssen (5) zum Anschliessen des Vorschaltgeräts (1) bzw. Betriebsgeräts an eine Stromversorgungsquelle, Ausgangsanschlüssen (6) zum Anschliessen einer Lampe (LA) oder Lichtquelle an das Vorschaltgerät (1) bzw. Betriebsgerät sowie einer Steuereinheit (4) zur Steuerung und/oder Regelung einer der Lampe (LA) oder Lichtquelle über die Ausgangsanschlüsse (6) zugeführten Betriebsspannung, werden der Steuereinheit (4) über einen Programmiereingang externe Steuerinformationen (Vprog) zum Programmieren oder Konfigurieren des Betriebsverhaltens des Vorschaltgeräts (1) bzw. Betriebsgeräts zugeführt und in einem der Steuereinheit (4) zugeordneten Speicher (4a) gespeichert. Erfindungsgemäss ist der Programmiereingang durch die Netzanschlüsse (5) und/oder die Ausgangsanschlüsse (6) des Vorschaltgeräts (1) bzw. Betriebsgeräts gebildet, welche intern mit der Steuereinheit (4) verbunden sind.

Description

EVG bzw. Betriebsgerät, für Leuchtmittel mit programmierbarer oder ko figurierbarer Steuereinheit
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Betriebsgeräte für Leuchtmittel, wobei einer Steuereinheit des Vorschaltgerats bzw. Betriebsgerats externe Steuerinformationen zum Programmieren oder Konfigurieren des Betriebsverhaltens des Vorschaltgerats bzw.
Betriebsgeräts zuführbar und in einem der Steuereinheit zugeordneten Speicher speicherbar sind.
Elektronische Vorschaltgeräte (EVGs) zum Betreiben von Lampen, insbesondere von Gasentladungslampen sind bereits hinlänglich bekannt. Vorschaltgeräte der neuesten Generation sind dabei nicht nur in der Lage, das Betriebsverhalten einer zu betreibenden Lampe genau zu überwachen und einen störungsfreien Lampenbetrieb sicherzustellen, sondern weisen darüber hinaus auch einen Daten- oder Kommunikationsanschluß auf, über den sie mit weiteren Vorschaltgeräten oder mit zentralen Steuereinrichtungen kommunizieren können. Hierdurch besteht beispielsweise die Möglichkeit, den Vorschaltgeräten Helligkeitsbefehle für die anzusteuernden Lampen zu übermitteln. Darüber hinaus können die übermittelten Daten auch allgemein das Betriebsverhalten des Vorschaltgerats beeinflussen, beispielsweise die an die Gasentladungslampe abzugebende Durchschnittsleistung vorgeben oder die Vorheizdauer vor einer Zündung der Lampe festlegen. Neben diesen soeben beschriebenen Vorschaltgeräten, die für eine umfangreiche Datenko munikation ausgelegt sind, kommen allerdings vielfach auch einfacher ausgestaltete Vorschaltgeräte zum Einsatz, die ausschließlich dazu vorgesehen sind, die zugeordnete Lampe entsprechend einem vorgegebenen Schema zu betreiben. Das Betriebsverhalten dieser Vorschaltgeräte wird bereits während der Herstellung weitestgehend festgelegt und kann nachträglich nicht oder nur geringfügig beeinflußt werden. Insbesondere sind derartige Vorschaltgeräte nicht dazu ausgelegt, über entsprechende Daten- oder Kommunikationsanschlüsse mit anderen Teilnehmern eines Beleuchtungssystems oder mit einer zentralen Steuereinrichtung zu kommunizieren bzw. zumindest Daten von diesen Geräten zu empfangen.
Um auch bei diesen einfacheren Vorschaltgeräten die Möglichkeit zu eröffnen, zu einem späteren Zeitpunkt, also nach der Herstellung noch zumindest zu einem gewissen Grad das Betriebsverhalten beeinflussen zu können, ist es bekannt, derartige Vorschaltgeräte mit einem Konfigurierungseingang zu versehen. An diesen Konfigurierungseingang können dann passive Konfigurierungselemente wie z.B. Widerstände oder dergleichen angeschlossen werden, welche durch ihre physikalischen Eigenschaften eine bestimmte Funktion des Vorschaltgerats beeinflussen. Beispielsweise ist es bekannt, durch die Höhe eines an den Konfigurierungseingang angeschlossenen externen Widerstands die Leistung, die von dem Vorschaltgerat an die Lampe abgegeben wird, einzustellen oder die Dauer der Vorheizphase vor einer Zündung der Gasentladungslampe vorzugeben .
Durch die Anordnung eines zusätzlichen
Konfigurierungseingangs wird der Aufwand zur Herstellung des elektronischen Vorschaltgerats allerdings wiederum erhöht. Ferner sind die Möglichkeiten, das Betriebsverhalten des Vorschaltgerats mit Hilfe eines derartigen Konfigurierungseingangs zu beeinflussen, begrenzt. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass üblicherweise elektronische Vorschaltgeräte vollständig in ein Gehäuse eingeschlossen werden, welches lediglich die Anschlüsse zur Stromversorgung des Vorschaltgerats sowie die Anschlüsse für die Lampe aufweist. Bei dieser sehr kompakten Ausgestaltung sind ergänzende Anschlüsse oder Eingänge nicht vorgesehen, weshalb eine nachträgliche Beeinflussung des Betriebsverhaltens nicht möglich ist.
Die soeben geschilderten Problemen betreffen nicht nur elektronische Vorschaltgeräte für Gasentladungslampen sondern allgemein Betriebsgeräte für Leuchtmittel . Auch bei anderen Leuchtmitteln wie z.B. Glühlampen, Halogenlampen oder LEDs ist es oftmals gewünscht oder sogar erforderlich, das Betriebsverhalten des Geräts nachträglich beeinflussen zu können (oder einen nachträglich erkannten Fehler in der Software des Betriebsgeräts nachträglich ohne Ausbau und zentral korrigieren zu können) . Ein besonders wichtiges Anwendungsbeispiel ist dabei der Einsatz von LEDs oder LED-Modulen, da diese Lichtquellen zur Realisierung einer genauen Farbausgabe nach ihrer Bestückung noch kalibriert werden müssen, was in der Regel durch die Übermittlung entsprechender Konfiguerierungsdaten erfolgt.
Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die
Aufgabe zugrunde, eine neuartige Möglichkeit anzugeben, das Betriebsverhalten eines elektronischen Vorschaltgerats oder eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel zu beeinflussen. Insbesondere soll die Möglichkeit eröffnet werden, externe Steuerinformationen zum Programmieren oder Konfigurieren des Betriebsverhaltens auf möglichst einfache Weise einer dem Betriebsgerät zugeordneten Steuereinheit zuzuführen, ohne dass hierfür die Anordnung zusätzlicher Anschlüsse oder Eingänge erforderlich wäre.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung besonders vorteilhaft weiter.
Ein Gedanke der vorliegenden Erfindung ist es, als
Programmiereingang, über den externe Steuerinformationen einer in dem Vorschaltgerat bzw. Betriebsgerät angeordneten Steuereinheit zugeführt werden können, die Netzanschlüsse zur Stromversorgung des Vorschaltgerats bzw. Betriebsgeräts und/oder die Ausgangsanschlüsse, welche üblicherweise dazu vorgesehen sind, einer Lampe eine entsprechende Betriebsspannung zuzuführen, zu nutzen, wozu die Netz- bzw. die Ausgangsanschlusse intern mit der Steuereinheit verbunden sind. Gemäß der erfindungsgemäßen Lösung ist somit kein zusätzlicher Konfigurierungseingang oder Dateneingang erforderlich, da die bereits vorhandenen Anschlüsse des Vorschaltgerats bzw. Betriebsgeräts für den Datenempfang verwendet werden. Es besteht hierdurch auf sehr einfache Weise die Möglichkeit, Daten an die Steuereinheit zu übermitteln, welche in einem der
Steuereinheit zugeordneten Speicher abgelegt werden, wobei die Daten dann das Betriebsverhalten des Vorschaltgerats bzw. Betriebsgeräts beeinflussen, beispielsweise bestimmte Betriebsparameter vorgeben oder Betriebsabläufe definieren.
Die interne Verbindung zwischen den als Programmiereingang dienenden Netzanschlüssen und/oder Ausgangsanschlüssen mit der Steuereinheit kann beispielsweise über Verbindungsleitungen erfolgen, welche einen resistiven Spannungsteiler beinhalten. Alternativ dazu könnte die Verbindung allerdings auch magnetisch, kapazitiv, optisch oder mittels einer Funkverbindung erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Speicher zum Speichern der extern zugeführten Steuerinformationen um einen nichtflüchtigen Speicher. Die Steuereinheit weist zumindest eine Logik-Schaltung, beispielsweise einen Mikroprozessor auf, welche mit dem Speicher verbunden ist.
Die Übermittlung der Steuerinformationen erfolgt vorzugsweise in einem Zeitraum, in dem das Vorschaltgerat bzw. Betriebsgerät insofern inaktiv ist, als die Lampe in diesem Zeitraum nicht mit Strom versorgt wird. Nach Abschluß der Übermittlung der Steuerinformationen kann dann die Lampe in der üblichen Weise gezündet und betrieben werden, wobei das Betriebsverhalten durch die zuvor übermittelten Steuerinformationen festgelegt ist.
Zur Übermittlung der Steuerinformationen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Programmiergerät vorgesehen, welches dazu ausgebildet ist, an die Netzanschlüsse und/oder die Ausgangsanschlüsse des Vorschaltgerats bzw. Betriebsgerats angeschlossen zu werden, um die Steuerin ormationen an die in dem Vorschaltgerat bzw.
Betriebsgerät angeordnete Steuereinheit zu übermitteln. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um ein tragbares Programmiergerät, welches von einem Benutzer zu den bereits installierten Vorschaltgeräten / Betriebsgeräten mitgenommen werden kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft dementsprechend auch eine größere Beleuchtungsanordnung, welche zumindest eine Leuchte mit einem elektronischen Vorschaltgerat zum Betreiben einer Lampe bzw. mit einem Betriebsgerät für ein Leuchtmittel sowie ein Programmiergerät aufweist, welches in der oben beschriebenen Weise dazu ausgebildet ist, Steuerinformationen an das Vorschaltgerat bzw. Betriebsgerät zu übermitteln und damit dessen Betriebsverhalten zu beeinflussen.
Die nachträgliche Übermittlung von Steuerinformationen ist im Übrigen auch deshalb von Vorteil, da hierdurch ein Lampenbetrieb innerhalb eines gewünschten Leistungsfensters sichergestellt werden kann. Oftmals weichen Vorschaltgeräte nach ihrer Herstellung von der vorgegebenen Solleistung ab, was auf nicht zu vermeidende Toleranzen in den verwendeten Bauteilen zurückzuführen ist. Durch eine nachträgliche Beeinflussung beispielsweise der ZwischenkreisSpannung oder der Betriebsfrequenz der dem Lastkreis mit der Lampe zugeführten
Versorgungsspannung können derartige Bauteiltoleranzen berücksichtigt und Abweichungen in der abgegebenen Leistung korrigiert werden. Besonders wichtig ist in diesem Zusammenhang auch die nachträgliche Kalibrierung von Halbleiterlichtquellen wie z.B. LED-Modulen, um hierdurch eine genaue Farbabgabe sicherzustellen.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Die einzige Figur 1 zeigt dabei als Ausführungsbeispiel ein erfindungsgemäß ausgestaltetes elektronisches Vorschaltgerat zum Betreiben einer Gasentladungslampe. Das Vorschaltgerat ist dabei nur ein Beispiel für ein Leuchtmittel-Betriebsgerät.
Das erfindungsgemäße Vorschaltgerat 1 ist in Figur 1 lediglich schematisch mit den für den Lampenbetrieb wesentlichen Komponenten wiedergegeben, da die vorliegende Erfindung grundsätzlich bei allen Arten von elektronischen Vorschaltgeräten zum Betreiben von Lampen Verwendung finden kann. Dargestellte Bestandteile sind ein mit den Eingangsanschlüssen 5 des Vorschaltgerats 1 verbundener Gleichrichter 2 zum Gleichrichten der an den Anschlüssen 5 anliegenden Versorgungswechselspannung sowie ein Wechselrichter 3, der die von dem Gleichrichter 2 erhaltene Gleichspannung in eine hochfrequente WechselSpannung umsetzt und als AusgangsSpannung an Ausgangsanschlüsse 6 des Vorschaltgerats 1 weiterleitet, an welche wiederum die von dem Vorschaltgerat 1 zu betreibende Lampe LA angeschlossen ist. Die weiteren Komponenten, die üblicherweise in elektronischen Vorschaltgeräten vorgesehen sind, beispielsweise diverse Elemente zur Oberwellenfilterung oder eine Glättungsschaltung zum Umsetzen der gleichgerichteten Versorgungswechselspannung in eine Gleichspannung bestimmter Höhe, sind nicht dargestellt, da sie in ihrer Funktion bereits bekannt sind und für die vorliegende Erfindung nicht weiter von Bedeutung sind.
Ferner ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung auch nicht auf den Einsatz bei elektronischen Vorschaltgeräten beschränkt ist, sondern stattdessen allgemein bei Betriebsgeräten für beliebige Leuchtmittel zum Einsatz kommen kann .
Eine wesentliche Komponente des elektronischen Vorschaltgerats 1 im Hinblick auf die vorliegende Erfindung ist eine SteuerSchaltung 4, der Befehle von Aussen zugeführt werden können und die den Betrieb des Betriebsgeräts gemäss vorliegenden Befehlen und Sollwerten steuert .
Im dargestellten Beispiel steuert die Steuereinheit den Wechselrichter 3 damit die von dem Wechselrichter 3 abgegebene Betriebsspannung für die Lampe LA. Die Steuereinheit 4 erzeugt hierzu entsprechende Steuerinformationen und übermittelt diese an den Wechselrichter 3, der beispielsweise eine Halbbrückenanordnung aus zwei steuerbaren Schaltern aufweisen kann. Durch eine entsprechende Beeinflussung der Schaltfrequenzen kann die Lampe - bei der es sich insbesondere um eine Gasentladungslampe handeln kann - in gewünschter Weise betrieben, insbesondere zunächst vorgeheizt, gezündet und mit einer vorgegebenen Leistung versorgt werden.
Entsprechende Informationen, die das Verhalten der Steuereinheit 4 und damit des Vorschaltgerats 1 insgesamt beeinflussen, sind in einem Speicher 4a enthalten, der mit der Steuereinheit 4 funktioneil verbunden sein kann oder - wie dargestellt - Bestandteil der Steuereinheit 4 ist. Bei diesem Speicher handelt es sich vorzugsweise um einen nichtflüchtigen Speicher. Die Steuereinheit 4 wiederum beinhaltet vorzugsweise einen Mikroprozessor μC, der auf den Speicher 4a zugreifen kann und für die Erzeugung der entsprechenden Steuersignale zur Ansteuerung des Wechselrichters 3 zuständig ist.
Anzumerken ist, dass anstelle des Mikroprozessors μC auch eine andere Logik-Schaltung zum Einsatz kommen könnte, welche die erforderlichen Steueraufgaben übernimmt.
Das Betriebsverhalten des dargestellten elektronischen Vorschaltgerats 1 kann dadurch verändert bzw. angepasst werden, dass die in dem Speicher 4a enthaltenen Informationen geändert oder aktualisiert werden. Bislang war es bekannt, hierfür einen zusätzlichen Steuereingang an dem Vorschaltgerat 1 vorzusehen, der mit der Steuereinheit 4 bzw. dem Speicher 4a verbunden war und über den dann entsprechende Daten an die Steuereinheit 4 übermittelt werden konnten. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird allerdings nunmehr auf diesen zusätzlichen Eingang verzichtet. Stattdessen werden als Programmiereingang bereits vorhandenen Anschlüsse des Vorschaltgerats 1 genutzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden insbesondere die
Ausgangsanschlüsse 6 genutzt, die über entsprechende Verbindungsleitungen sowie einen aus zwei Widerständen Rl und R2 bestehenden Spannungsteiler mit der Steuereinheit 4 verbunden sind. Wie in Figur 1 dargestellt ist, besteht somit nunmehr die Möglichkeit, an die Ausgangsanschlusse 6 des Vorschaltgerats 1 ein externes Programmiergerät 10 anzuschließen, welches entsprechende Steuerinformationen Vprog an die Steuereinheit 4 übermittelt. Der Anschluß kann dabei unmittelbar an den Ausgang des Wechselrichters 3 erfolgen, es wäre allerdings auch denkbar, das
Programmiergerät 10 an die Wendelkontakte der Lampe LA anzuschließen .
Anstelle der dargestellten Verbindung zwischen den Ausgangsanschlüssen 6 und der Steuereinheit 4 mittels der dargestellten Verbindungsleitungen und dem resistiven Spannungsteiler könnte auch vorgesehen sein, die Verbindung durch eine magnetische, kapazitive oder optische Kopplung zu realisieren. Ferner wäre auch denkbar, intern die Steuerinformationen von den
Ausgangsanschlüssen 6 an die Steuereinheit 4 mittels einer Funkverbindung zu übertragen .
Das externe Programmiergerät 10 ist insbesondere tragbar ausgestaltet und kann dazu vorgesehen sein, an die verschiedenen Vorschaltgeräte eines BeieuchtungsSystems angeschlossen zu werden, um die Geräte nachträglich zu konfigurieren oder zu programmieren.
Die von dem externen Programmiergerät 10 übermittelten Steuerinformationen werden in dem Speicher 4a der Steuereinheit 4 abgelegt und legen das Betriebsverhalten des Vorschaltgerats 1 fest. Insbesondere können die Daten Informationen hinsichtlich der von dem Vorschaltgerat 1 der Lampe LA zugeführten Leistung beinhalten. Dabei besteht die Möglichkeit, extern eine gewünschte Leistung oder Betriebsfrequenz vorzugeben, bei der die Lampe LA zu betreiben ist. Hierdurch besteht insbesondere die Möglichkeit, während der Herstellung des Vorschaltgerats 1 auftretende Bautoleranzen nachträglich auszugleichen und damit sicherzustellen, dass alle Lampen bei der erforderlichen bzw. optimalen Leistung betrieben werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, durch die externen Steuerinformationen die Vorheizzeit der Lampen zu beeinflussen oder die Leistung an einen neu angeschlossenen Lampentyp anzupassen.
Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist die Ansteuerung von LEDs bzw. LED-Modulen. Derartige Halbleiterlichtquellen müssen nach ihrer Bestückung in der Regel noch kalibriert werden, um eine
Lichtabgabe in der gewünschten Farbe sicherzustellen. Dies ist bei LEDs besonders wichtig, da die Leistung, mit der die LEDs betrieben werden, sich unmittelbar auf die Farbe des abgegebenen Lichts auswirkt. Bei einem Betriebsgerät zum Betreiben von LEDs entsprechend der vorliegenden Erfindung besteht nunmehr die Möglichkeit, die erforderliche Kalibrierung in einfacher Weise nach Bestückung der LED-Module durchzuführen. Die erforderlichen Betriebsdaten können erfindungsgemäß in einfacher Weise an das Betriebsgerät übermittelt werden.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass kein zusätzlicher Programmier- oder Konfigurierungseingang erforderlich ist, sondern stattdessen die bereits vorhandenen Anschlüsse des
Betriebsgeräts 1, die üblicherweise als Klemmkontakte ausgebildet sind, genutzt werden.
Dabei besteht alternativ oder zusätzlich zu der dargestellten Ausführungsform, in der die Ausgangsanschlüsse 6 des Vorschaltgerats 1 als
Programmiereingang genutzt werden, auch die - gestrichelt dargestellte - Möglichkeit, die Eingangsanschlüsse 5, an denen üblicherweise die Versorgungswechselspannung für das Vorschaltgerat 1 anliegt, als Programmiereingang zu nutzen. Der Vorteil der dargestellten Variante, bei der als Programmiereingang die Ausgangsanschlüsse 6 verwendet werden, besteht darin, dass in diesem Fall gleichzeitig das Vorschaltgerat 1 in üblicher Weise mit Strom versorgt werden kann .
Werden hingegen die Eingangsanschlüsse 5 als Programmiereingang genutzt, so muß sichergestellt werden, dass der zum Betrieb der Steuereinheit und/oder Beschreiben des Speichers 4a er orderliche Strom weiterhin zur Verfügung gestellt wird. Dies könnte beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Programmiergerät in diesem Fall die erforderliche Energie zur Verfügung stellt. Auch die Nutzung einer internen Batterie bzw. eines Akkumulators in dem Vorschaltgerat bzw. Betriebsgerät wäre denkbar. In beiden Fällen könnte das Betriebsgerät auch in einem
Offline-Zustand bzw. bei abgeschaltetem Netz programmiert werden .
Während der Programmierung rauss die Spannungsversorgung lediglich ausreichen, um die Elektronik (Steuereinheit,
Speicher etc.) betrieben zu können. Es wird aber in diesem Programmiermodus keine Leistung an angeschlossene Leichtmittel abgegeben, so dass die Versorgungsspannung niedriger sein kann also beim eigentlichen Betrieb. Die VersorgungsSpannung kann im Programmiermodus auch eine Gleichspannung anstelle der für den Leuchtmittelbetrieb üblichen Wechselspannung sein.
Vorstellbar ist auch, dass die Programmierbefehle auf eine VersorgungsSpannung auf oduliert werden. Um die engen Modulationspegel-Limitierungen bei der sogenannten Powerline-Technik überschreiten zu können, ist die Steuereinheit funktionell vom Netz getrennt. Bspw. durch Filterung ist allgemein sichergestellt, dass auch hohe, an die Netzanschlüsse angelegte Modulationspegel nicht auf die Netzversorgung zurückstrahlen können.
Die Übermittlung der externen Steuerinformationen erfolgt vorzugsweise in einem Zeitraum, in dem die Lampe LA nicht in Betrieb ist. Erst nachdem der Datentransfer abgeschlossen ist, kann dann ein Lampenstart durchgeführt und die Lampe unter den Bedingungen, die durch die übermittelnden Steuerinformationen festgelegt werden, betrieben werden.
Die vorliegende Erfindung gestattet es somit, auf einfache Weise nachträglich, d.h. nach der Herstellung des Vorschaltgerats bzw. Betriebsgeräts, Einfluß auf dessen Betriebsverhalten nehmen zu können. Hierfür ist kein zusätzlicher Programmiereingang vorzusehen, so dass das Vorschaltgerat bzw. Betriebsgerät in bislang bekannter Weise in ein Gehäuse eingeschlossen werden kann. Somit ist auch zur Programmierung, bspw. bei einer Software-Änderung oder Fehlerbehebung kein Ausbau des Geräts notwendig. Gggf. Kann eine Software-Änderung sogar zentral ausgeführt werde .

Claims

TridonicAtco GmbH & Co. KGAnsprüche
1. Betriebsgerät für Leuchtmittel, aufweisend
- Netzanschlüsse (5) zum Anschließen des Betriebsgeräts an eine Stromversorgung,
- Ausgangsanschlüsse (6) zum Anschließen von Leuchtmitteln an das Vorschaltgerat (1) bzw. Betriebsgerät sowie
- eine Steuereinheit (4) zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs von an Ausgangsanschlüssen angeschlossenen Leuchtmitteln, wobei der Steuereinheit (4) über einen Programmiereingang externe Steuerinformationen (Vprog) zum Programmieren oder Konfigurieren des Betriebsverhaltens des Betriebsgeräts zuführbar und in einem der Steuereinheit (4) zugeordneten Speicher (4a) speicherbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Programmiereingang durch die Netzanschlüsse (5) und/oder die Ausgangsanschlusse (6) des Betriebsgeräts gebildet ist.
2. Betriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Programmiereingang bildenden Netzanschlüsse (5) und/oder Ausgangsanschlüsse (6) über Verbindungsleitungen mit der Steuereinheit (4) verbunden sind.
3. Betriebsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitungen einen Spannungsteiler (Rl, R2 ) aufweisen.
4. Betriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Programmiereingang bildenden Netzanschlüsse (5) und/oder Ausgangsanschlüsse (6) magnetisch mit der Steuereinheit (4) gekoppelt sind.
5. Betriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Programmiereingang bildenden Netzanschlüsse (5) und/oder Ausgangsanschlüsse (6) kapazitiv mit der Steuereinheit (4) gekoppelt sind.
6. Betriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Programmiereingang bildenden Netzanschlüsse (5) und/oder Ausgangsanschlüsse (6) optisch mit der Steuereinheit (4) gekoppelt sind.
7. Betriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Programmiereingang bildenden Netzanschlüsse (5) und/oder Ausgangsanschlüsse (6) über eine Funkverbindung mit der Steuereinheit (4) gekoppelt sind.
8. Betriebsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (4a) zum Speichern der extern zugeführten Steuerinformationen ein nichtflüchtiger Speicher ist.
9. Betriebsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) eine Logik-Schaltung, insbesondere einen Mikroprozessor (μC) aufweist, welche mit dem Speicher (4a) verbunden ist.
10. Betriebsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschaltgerat (1) bzw. Betriebsgerät von einem Gehäuse umschlossen ist, wobei die Netzanschlüsse (5) und die Ausgangsanschlüsse (6) durch Klemmkontakte gebildet sind.
11. Betriebsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein externes Programmiergerät (10) zum Übermitteln der Steuerinformationen an die Wendelkontakte der Lampe (LA) oder Lichtquelle oder an die Netzanschlüsse (5) des Vorschaltgerats (1) bzw. Betriebsgeräts anschließbar ist.
12. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein externes Programmiergerät (10) zum Übermitteln der Steuerinformationen an einen Wechselrichter (3) des Vorschaltgerats (1) bzw. Betriebsgeräts zum Erzeugen einer VersorgungswechselSpannung für die Lampe (LA) oder Lichtquelle anschließbar ist .
13. Betriebsgerät nach Anspruch 11 oder 12 , dadurch gekennzeichnet, dass das • externe Programmiergerät (10) während der Übermittlung der externen Steuerinformationen (Vprog) zugleich eine Stromversorgungsquelle für das Vorschaltgerat (1) bzw. Betriebsgerät bildet.
14. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschaltgerat (1) bzw. Betriebsgerät eine Batterie oder einen Akkumulator zur Stromversorgung während der Übermittlung der externen Steuerinformationen (Vprog) aufweist.
15. Betriebsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die externen Steuerinformationen die Ausgangsleistung des Vorschaltgerats (1) bzw. Betriebsgeräts vorgeben.
16. Programmiergerät (10) zum Programmieren oder Konfigurieren des Betriebsverhaltens eines elektronischen Vorschaltgerats (1) zum Betreiben einer Lampe (LA) bzw. eines Betriebsgeräts für Lichtquellen, wobei das Programmiergerät (10) zum Verbinden mit
Netzanschlüssen (5) und/oder Ausgangsanschlüssen (6) des
Vorschaltgerats (1) bzw. Betriebsgeräts vorgesehen ist, um
Steuerinformationen (Vprog) an eine in dem Vorschaltgerat (1) bzw. Betriebsgerät vorgesehene Steuereinheit (4) zu übermitteln.
17. Programmiergerät (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass dieses tragbar ist.
18. BeleuchtungsSystem, aufweisend a) indestens eine Leuchte mit einem elektronischen Vorschaltgerat (1) zum Betreiben einer Lampe (LA) bzw. einem Betriebsgerät für Leuchtmittel, welches - Netzanschlüsse (5) zum Anschließen des Vorschaltgerats (1) bzw. Betriebsgeräts an eine Stromversorgungsquelle, - Ausgangsanschlüsse (6) zum Anschließen einer Lampe (LA) oder Lichtquelle an das Vorschaltgerat (1) bzw. Betriebsgerät sowie - eine Steuereinheit (4) zur Steuerung und/oder Regelung einer der Lampe (LA) oder Lichtquelle über die Ausgangsanschlüsse (6) zugeführten Betriebsspannung aufweist, sowie b) ein Programmiergerät (10) zum Programmieren oder Konfigurieren des Betriebsverhaltens des elektronischen Vorschaltgerats (1) bzw. Betriebsgeräts, wobei das Programmiergerät (10) zum Verbinden mit den Netzanschlüssen (5) und/oder den Ausgangsanschlüssen (6) des Vorschaltgerats (1) bzw. Betriebsgeräts vorgesehen ist, um der Steuereinheit (4) externe Steuerinformationen (Vprog) zu übermitteln.
19. Verfahren zum Programmieren oder Konfigurieren des Betriebsverhaltens eines Betriebsgeräts für Leuchtmittel, wobei das Betriebsgerät aufweist
— Netzanschlüsse (5) zum Anschließen des Betriebsgeräts an eine Stromversorgungsquelle,
— Ausgangsanschlüsse (6) zum Anschließen von Leuchtmitteln an das Betriebsgerät sowie
— eine Steuereinheit (4) zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs der über die Ausgangsanschlusse (6) angeschlossenen Leuchtmittel, und wobei die Programmierung oder Konfigurierung durch externe Steuerinformationen (Vprog) erfolgt, die der
Steuereinheit (4) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzanschlüsse (5) und/oder die
Ausgangsanschlusse (6) des Betriebsgeräts als Programmiereingang genutzt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung der Steuerinformationen in einer Konfigurierungsphase erfolgt, in der die an das Betriebsgerät angeschlossene Lampe (LA) oder Lichtquelle nicht betrieben wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19, i dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung der Steuerinformationen in einer Phase erfolgt, in der das Betriebsgerät von einer allgemeinen Stromversorgung getrennt ist bzw. die allgemeine Stromversorgung abgeschaltet ist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die externen Steuerinformationen (Vprog) mittels einem externen Programmiergerät (10) übermittelt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass das externe Programmiergerät (10) während der Übermittlung der externen Steuerinformationen (Vprog) zugleich eine Stromversorgungsquelle für das Betriebsgerät bilde .
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass durch die externen Steuerinformationen die Leistung des Betriebsgeräts vorgegeben wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass während der Programmierung das Betriebsgerät mit einer reduzierten Versorgungsspannung versorgt wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet , dass während der Programmierung das Betriebsgerät mit einer DC-Versorgungsspannung versorgt wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass während der Programmierung über die Netzanschlüsse das Betriebsgerät funktionell vom Netz getrennt ist, derart Programmierbefehle nicht auf das Netz zurückstrahlen können.
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