WO2012016895A1 - Leuchteinrichtung - Google Patents

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WO2012016895A1
WO2012016895A1 PCT/EP2011/062891 EP2011062891W WO2012016895A1 WO 2012016895 A1 WO2012016895 A1 WO 2012016895A1 EP 2011062891 W EP2011062891 W EP 2011062891W WO 2012016895 A1 WO2012016895 A1 WO 2012016895A1
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WO
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lamps
lamp
lighting device
dimming
control unit
Prior art date
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Application number
PCT/EP2011/062891
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Rossmanith
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of WO2012016895A1 publication Critical patent/WO2012016895A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light

Definitions

  • the invention relates to a lighting device and a method for controlling a lighting device.
  • HID lamps high-pressure gas discharge lamps
  • Brightness can only be reduced to about 50% of full brightness.
  • High pressure gas discharge lamps can be adjusted (dimmed) in a wide range.
  • each lamp having a drive unit
  • Actuators at least two dimming conditions of a lamp are adjustable
  • each lamp has its own drive unit, which is provided for adjusting the brightness of this lamp.
  • the dimming state is a brightness of the lamp which results from the lamp having a certain electrical energy or power
  • a proportion of the electrical power with respect to a maximum or nominal electrical power with which the lamp can be controlled by way of example by a proportion of the electrical power with respect to a maximum or nominal electrical power with which the lamp can be controlled. For example, a dimming condition of 50% indicates that the lamp is driven at half the maximum power or half the predetermined (e.g., efficient) operating power.
  • At least one drive unit preferably several
  • the control unit can thus individually by adjusting the multiple drive units for each lamp
  • the drive units each provide a plurality of dimming states provided by the control unit
  • Control unit or the control unit can also be turned off.
  • the lighting device is a lamp or a lighting system.
  • the lighting device can be any kind of luminaire or any luminous system
  • Control units to be integrated in a lighting device or lamp are integrated in a lighting device or lamp. Also, as a lighting device
  • Arrangement may be provided by lamps, e.g. for object, facade, exterior or interior lighting.
  • lamps e.g. for object, facade, exterior or interior lighting.
  • the drive units can be carried out locally separated or integrated with the associated lamp.
  • several drive units integrated, e.g. in the form of an electronic control gear, are arranged.
  • Another development is that a dimming state corresponding to a control of the lamp in a range of 40% to 100% of the maximum power of the lamp.
  • Luminous efficiency of the lighting device By using multiple (same or different sized) lamps a flexible setting of the brightness of the lighting device is possible within a wide range.
  • the lamps have the same or different maximum powers
  • Discharge lamps in particular gas discharge lamps, or high-pressure gas discharge lamps include.
  • lamps may be provided, e.g. Incandescent lamps, semiconductor light elements, LEDs, etc. Also, any combination of different lamps can be used. In particular, lamps can
  • the drive unit has a bridge circuit or an inverter for controlling the connected lamp.
  • Lamp e.g. a high pressure gas discharge lamp, driven.
  • Control unit the control units so that
  • the energetically favorable state in high-pressure gas discharge lamps corresponds to a dimming state in the amount of 100%. This corresponds to a control of the lamp with essentially 100% of the maximum power or the specified operating power.
  • control unit may set the drive units for the plurality of lamps so that as few lamps as possible are operated in a dimming state other than a dimming state of 100%.
  • dimming state 100% in this context Setting designated, which corresponds to an energetically favorable operation of the lamp. For example, this may be a dimming condition of approximately or nearly 100%.
  • Lighting device (with the two lamps) in one
  • Dimming state of 50% (ie with 100W) can be operated by one of the lamps off and the other lamp is driven in the dimming state of 100%. This is more energy efficient than operating both lamps at 50W (in the dimming state of 50%) and thus providing the total power of 100W for the lighting device.
  • Control unit is connectable to a bus system.
  • the control unit can have an interface for the bus system.
  • Lighting device can be controlled via the bus system
  • the brightness of the display For example, the brightness of the display
  • Lighting device can be set or specified via the bus system.
  • the drive units may include an interface for the bus system and possibly be connected to the bus system together with the associated lamp.
  • Control unit can e.g. as a control means of the
  • bus system comprises a DALI bus system and / or a powerline bus system.
  • two (or even more) of the lamps can have different maximum brightness levels
  • the at least two lamps have at least partially different dimming states.
  • dimming states (100%, 75%, 50%), e.g. also have different levels of dimming.
  • the above object is also achieved by a method for controlling a lighting device
  • the lighting device has at least two lamps, each lamp of a
  • Control unit is controlled
  • Actuators at least two dimming conditions of a lamp are adjustable
  • Lighting device can be adjusted via the dimming conditions of the lamps.
  • dimming conditions lamps are set or changed continuously or stepwise.
  • the dimming conditions of the lamps and thus the brightness of the lighting device can be changed continuously or abruptly or abruptly.
  • Control unit can be set, the
  • Control units are set by a control unit
  • FIG. 4 shows an exemplary block diagram with components for controlling a gas discharge lamp.
  • a lamp in particular a high-pressure gas discharge lamp (also referred to here as HID lamp), is controlled by means of its own drive unit, comprising, for example, an inverter or a bridge circuit.
  • HID lamp also referred to here as HID lamp
  • Fig. Shows an exemplary block diagram with
  • a power grid is connected via a line filter 401 with a
  • Rectifier 402 which is connected via a unit for power factor correction (PFC) 403 with a buck 404 and further with an inverter 405.
  • the inverter 405 is connected to the gas discharge lamp 407 via an ignition stage 406.
  • the components 401 to 406 can
  • Interface 408 to a bus system (e.g., a DALI bus system) connected to a controller 409, wherein the controller 409, for example, the buck 404, the inverter 405 and / or the ignition stage 406 drives.
  • a bus system e.g., a DALI bus system
  • the controller 409 for example, the buck 404, the inverter 405 and / or the ignition stage 406 drives.
  • the line filter 401 increases the noise immunity and the
  • the rectifier 402 converts the mains voltage into a (possibly pulsating) DC voltage.
  • the power factor correction unit 403 decreases
  • the buck converter 404 sets the through the unit to
  • Power factor correction 403 high voltage down to a level of lamp voltage and provides a stable
  • the inverter 405 makes out of the
  • the ignition stage 406 provides ignition pulses for the lamp 407 accordingly.
  • an operating device electronic
  • Ballast may be provided, the more
  • each drive unit be separately set for each HID lamp, so that a brightness (or a dimming state) of each of the plurality of HID lamps results due to this driving. Also, individual or all HID lamps can be switched off. Thus, it is possible that several HID lamps are set separately from each other and to a
  • Total brightness of a lighting device e.g. one
  • Light or a lighting system contribute.
  • the brightness of the lighting device by means of several HID lamps, for example, in stages or continuously adjustable;
  • HID lamps which are not individually operable, for example, not less than 50% of their maximum power, for the lighting device
  • Brightness states can be set below 50% of the total output of the lighting device.
  • the individual lamps it is possible for the individual lamps to have different numbers of dimming states (in steps or steplessly) and / or for the individual HID lamps
  • HID lamps can be used in additional applications. Furthermore, a power-saving
  • Fig.l shows several diagrams, comprising
  • Both lamps are part of the lamp and are each powered by its own drive unit with electrical energy.
  • the drive units for the lamps can be adjusted by means of a control unit, for example, depending on a brightness request of a user.
  • both lamps are connected to one
  • the first lamp (see trace 101) is dimmed to 50% of its power, i. from the time T2, the first lamp only needs a power of 50W. Accordingly, in the overall process 103, the power of the luminaire decreases from 200W to 150W. It follows that the light with
  • the second lamp (see curve 102) is reduced (dimmed) to 50% of its power, wherein the second lamp is switched off at the time T4 and the first lamp is switched off to 100% of its power (see courses 101 , 102).
  • the power of the lamp is reduced in total from 150W to 100W, from the time T4 the lamp emits a 100W corresponding (compared to the previous one
  • the first lamp is dimmed to 50% of its power, from
  • Time T6 thus results for the overall course 103, a power of the lamp in the amount of 50W.
  • two different brightness or dimming conditions corresponding to the power levels 25%, 50%, 75%, andituated
  • For the luminaire are provided by means of two lamps, which here each have a single dimming state (50% of the maximum power) 100%). Accordingly, more than two dimming states per lamp can be realized and / or more than two separately controlled lamps can be provided.
  • the second lamp is turned off to achieve better efficiency. Accordingly, it is also possible to turn off the first lamp and set the second lamp to 100W power.
  • FIG. 2 shows an exemplary arrangement of a lamp 209 comprising three HID lamps 206 to 208, which are each driven by a separate drive unit 203 to 205.
  • the drive units 203 to 205 can also be combined in one operating device.
  • the drive units 203 to 205 are set by a control unit 202, preferably as a function of one
  • the dimming 201 so the
  • Adjustment of a (full or reduced) brightness of the luminaire 209 may e.g. from a user over
  • Input means or else automatically e.g. depending on a time or ambient brightness. Furthermore, the dimming via a bus system
  • three HID lamps 206 to 208 are shown by way of example. Accordingly, at least two lamps
  • the lamps can have different maximum brightnesses
  • a Drive unit can be coupled to a bus system.
  • a bus system For example, this may be a DALI bus (Digital Addressable Lighting Interface) or a bus system of a power supply (Powerline).
  • DALI bus Digital Addressable Lighting Interface
  • Powerline a bus system of a power supply
  • Bus interface to be connected to the bus system.
  • the control unit can be a variety of such
  • a luminaire according to the representation of FIG. 2 can also be connected to the bus system via the control unit 202, wherein the control unit 202 can communicate with a control entity of the bus system as a whole.
  • the luminaire of Fig. 2 can respond to a brightness control signal communicated from the bus system of the control unit 202 (in this case, the dimming 201 corresponds, for example, to such a control signal from the bus system).
  • the first lamp has three dimming states 100%, 75% and 50% of the maximum power of 100W.
  • the second lamp also has three dimming states 100%, 75% and 50% at a maximum power of 50W.
  • the third lamp has two dimming states 100% and 50% and has a maximum power of 25W.
  • turned off state of the lamp is not referred to here as a dimming state.
  • all three lamps are operated at maximum brightness (100%), the lamp consumes 175W and illuminates with maximum brightness.
  • the power of the first lamp is reduced from 100W to 50W, and from time T2 to time T3, the power of the second lamp is reduced from 50W to 25W.
  • the luminaire is operated from the time T3 with 100W and lit with reduced brightness. It should be noted that at the time T3 for
  • the first lamp is set from 75W to 50W, from the time T5 to a time T6, the third lamp is controlled from 25W to 12, 5W, so it results for the lamp between the times T4 to T6 a power reduction from 100W to 62, 5W. With this reduced power or brightness, the lamp is operated until a time T7. From time T7 to time T8, the second lamp is set from 50W to 37.5W (75% dimming). When the time T8 is reached, the third lamp is switched off and at the same time the second lamp is set to 50W again. This ensures that at the time T8 only the second lamp is active and the lamp up to a time T9 with 50W and a corresponding
  • the second lamp is set from 50W to 25W (50% dimming).
  • the light emits light with 25W and a corresponding brightness from the time T10.
  • the three lamps as part of the luminaire allow the luminaire to have different dimming conditions. Some dim states are shown by way of example in FIG. 3 and explained above. Other combinations of
  • the lamp comprising the plurality of lamps can also be operated with a power well below 50% of the total power and accordingly also low brightnesses are adjustable.

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Es wird eine Leuchteinrichtung (209) vorgeschlagen umfassend mindestens zwei Lampen (206, 207, 208), wobei jede Lampe (206, 207, 208) eine Ansteuereinheit (203, 204, 205) aufweist, wobei mittels mindestens einer der Ansteuereinheiten (203, 204, 205) mindestens zwei Dimmzustände einer Lampe (206, 207, 208) einstellbar sind, umfassend eine Kontrolleinheit (202), anhand derer unterschiedliche Helligkeiten der Leuchteinrichtung (209) über die Dimmzustände der Lampen (206, 207, 208) einstellbar sind. Weiterhin wird ein Verfahren zum Betrieb der Leuchteinrichtung angegeben.

Description

Beschreibung
Leuchteinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung sowie ein Verfahren zur Ansteuerung einer Leuchteinrichtung.
Bei Hochdruckgasentladungslampen (HID-Lampen) ist es von Nachteil, dass diese bauartbedingt lediglich in einem geringen Bereich gedimmt werden können, d.h. deren
Helligkeit kann nur bis ca. 50% der vollen Helligkeit reduziert werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diesen Nachteil z vermeiden und insbesondere eine Lösung anzugeben, um die Helligkeit unter Verwendung von
Hochdruckgasentladungslampen in einem weiten Bereich verstellen (dimmen) zu können.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Leuchteinrichtung
vorgeschlagen
- umfassend mindestens zwei Lampen, wobei jede Lampe eine Ansteuereinheit aufweist,
- wobei mittels mindestens einer der
Ansteuereinheiten mindestens zwei Dimmzustände einer Lampe einstellbar sind,
- umfassend eine Kontrolleinheit, anhand derer
unterschiedliche Helligkeiten der Leuchteinrichtunc über die Dimmzustände der Lampen einstellbar sind.
Insbesondere weist jede Lampe eine eigene Ansteuereinheit auf, die zur Einstellung der Helligkeit dieser Lampe vorgesehen ist. Bei dem Dimmzustand handelt es sich insbesondere um eine Helligkeit der Lampe, die daraus folgt, dass die Lampe mit einer bestimmten elektrischen Energie bzw. Leistung
betrieben wird. Bei dem Dimmzustand handelt es sich
beispielhaft um einen Anteil der elektrischen Leistung in Bezug auf eine maximale oder nominale elektrische Leistung, mit der die Lampe angesteuert werden kann. Beispielsweise gibt ein Dimmzustand von 50% an, dass die Lampe mit der halben maximalen Leistung oder der halben vorgegebenen (z.B. effizienten) Betriebsleistung angesteuert wird.
Hieraus ergibt sich eine gegenüber dem Dimmzustand 100% reduzierte Helligkeit der Lampe. Diese Betrachtung gilt für die Leuchteinrichtung umfassend mehrere Lampen
entsprechend.
Hierbei sei angemerkt, dass die Ansteuereinheiten
insbesondere einen Dimmzustand von 100% für die jeweiligen Lampen ermöglichen. Darüber hinaus kann von mindestens einer Ansteuereinheit , vorzugsweise von mehreren
Ansteuereinheiten, mindestens ein weiterer Dimmzustand (z.B. 75%, 50%, etc. bezogen z.B. auf die maximale Leistung der Lampe) bereitgestellt oder eingestellt werden. Die Kontrolleinheit kann durch Einstellung der mehreren Ansteuereinheiten somit für jede Lampe einzeln deren
Helligkeit abhängig von den verfügbaren Dimmzuständen und somit die Helligkeit der Leuchteinrichtung in vorgegebenen Stufen (schrittweise oder stufenlos) einstellen.
Vorzugsweise stellen die Ansteuereinheiten jeweils mehrere Dimmzustände bereit, die von der Kontrolleinheit
einstellbar sind. Ergänzend sei angemerkt, dass jede Lampe über die
Ansteuereinheit bzw. die Kontrolleinheit auch ausgeschaltet werden kann. Eine Weiterbildung ist es, dass die Leuchteinrichtung eine Leuchte oder ein Leuchtsystem ist.
Grundsätzlich kann es sich bei der Leuchteinrichtung um jedwede Leuchte oder um ein beliebiges Leuchtsystem
handeln. Beispielsweise können die Lampen und
Ansteuereinheiten in einer Leuchteinrichtung bzw. Leuchte integriert sein. Auch kann als Leuchteinrichtung ein
Arrangement aus Lampen vorgesehen sein, z.B. zur Objekt-, Fassaden-, Außen- oder Innenbeleuchtung. So können mehrere Lampen z.B. in einem Schaufenster angeordnet sein, die Ansteuereinheiten können örtlich getrennt oder zusammen mit der zugehörigen Lampe integriert ausgeführt sein. Auch ist es möglich, dass mehrere Ansteuereinheiten integriert, z.B. in Form eines elektronischen Betriebsgeräts, angeordnet sind .
Eine andere Weiterbildung ist es, dass ein Dimmzustand einer Ansteuerung der Lampe in einem Bereich von 40% bis 100% der maximalen Leistung der Lampe entspricht.
Bei Hochdruckgasentladungslampen ist es von Vorteil, wenn ein vorgegebener niedriger Dimmzustand (z.B. 40%) nicht unterschritten wird, weil ansonsten die Funktion der Lampe nicht mehr gewährleistet ist. Allerdings ermöglicht die vorgestellte Lösung für die Leuchteinrichtung Dimmzustände deutlich kleiner als 50% bezogen auf die maximale
Leuchtleistung der Leuchteinrichtung. Durch die Verwendung mehrerer (gleich oder unterschiedlich dimensionierter) Lampen ist eine in einem weiten Rahmen flexible Einstellung der Helligkeit der Leuchteinrichtung möglich.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass die Lampen gleiche oder unterschiedliche maximale Leistungen
aufweisen . Insbesondere können unterschiedlich starke Lampen in der Leuchteinrichtung eingesetzt werden.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Lampen
Entladungslampen, insbesondere Gasentladungslampen, oder Hochdruckgasentladungslampen umfassen .
Insbesondere können auch andere Lampen vorgesehen sein, z.B. Glühlampen, Halbleiterleuchtelemente, Leuchtdioden, etc. Auch beliebige Kombinationen unterschiedlicher Lampen sind einsetzbar. Insbesondere können Lampen
unterschiedlicher Formen, Farben oder mit verschiedenen Optiken eingesetzt und ggf. kombiniert werden. Ferner ist es eine Weiterbildung, dass die Ansteuereinheit eine Brückenschaltung oder einen Inverter aufweist zur Ansteuerung der angeschlossenen Lampe.
Insbesondere wird über die Ansteuereinheit genau eine
Lampe, z.B. eine Hochdruckgasentladungslampe, angesteuert.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung stellt die
Kontrolleinheit die Ansteuereinheiten so ein, dass
möglichst viele Lampen in einem energetisch günstigen
Zustand betrieben werden.
Beispielsweise entspricht der energetisch günstige Zustand bei Hochdruckgasentladungslampen einem Dimmzustand in Höhe von 100%. Dies entspricht einer Ansteuerung der Lampe mit im Wesentlichen 100% der maximalen Leistung bzw. der vorgegebenen Betriebsleistung.
Also kann die Kontrolleinheit die Ansteuereinheiten für die mehreren Lampen so einstellen, dass möglichst wenige Lampen in einem Dimmzustand, der von einem Dimmzustand von 100% verschieden ist, betrieben werden. Hierbei sei angemerkt, dass der "Dimmzustand 100%" in diesem Zusammenhang eine Einstellung bezeichnet, die einem energetisch günstigen Betrieb der Lampe entspricht. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen Dimmzustand von in etwa oder nahezu 100% handeln .
Sind zwei Lampen mit einer maximalen Leistung von 100W vorgesehen, die jeweils einen Dimmzustand in Höhe von 50% (also jeweils 50W) bereitstellen, so kann die
Leuchteinrichtung (mit den beiden Lampen) in einem
Dimmzustand von 50% (also mit 100W) betrieben werden, indem eine der Lampen ausgeschaltet und die andere Lampe in dem Dimmzustand von 100% angesteuert wird. Dies ist energetisch günstiger als beide Lampen mit 50W (in dem Dimmzustand von 50%) zu betreiben und so die Gesamtleistung von 100W für die Leuchteinrichtung bereitzustellen.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass die
Kontrolleinheit mit einem Bussystem verbindbar ist. Insbesondere kann die Kontrolleinheit eine Schnittstelle für das Bussystem aufweisen. Somit ist die
Leuchteinrichtung über das Bussystem ansteuerbar,
beispielsweise können die Helligkeiten der
Leuchteinrichtung über das Bussystem eingestellt oder vorgegeben werden.
Eine Ausgestaltung ist es, dass die Kontrolleinheit über ein Bussystem mit den AnSteuereinheiten der Lampen
verbunden ist.
So können die Ansteuereinheiten eine Schnittstelle für das Bussystem umfassen und ggf. zusammen mit der zugeordneten Lampe an das Bussystem angeschlossen werden. Die
Kontrolleinheit kann z.B. als ein Steuermittel des
Bussystems die Dimmzustände der Lampen über eine
entsprechende Adressierung der Ansteuereinheiten
einstellen . Eine alternative Aus führungs form besteht darin, dass das Bussystem ein DALI-Bussystem und/oder ein Powerline- Bussystem umfasst.
Eine andere Ausgestaltung ist es, dass mindestens zwei Lampen zumindest teilweise unterschiedliche maximale
Helligkeiten und/oder unterschiedliche maximale
Betriebsleistungen aufweisen .
Somit können je zwei (oder auch mehrere) der Lampen unterschiedliche maximal einstellbare Helligkeiten
aufweisen .
Auch ist es eine Ausführungsform, dass die mindestens zwei Lampen zumindest teilweise unterschiedliche Dimmzustände aufweisen .
Entsprechend können je zwei der mehreren Lampen
verschiedene Dimmzustände (100%, 75%, 50%), z.B. auch unterschiedlich viele Dimmzustände aufweisen.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung einer Leuchteinrichtung,
- wobei die Leuchteinrichtung mindestens zwei Lampen aufweist, wobei jede Lampe von einer
Ansteuereinheit angesteuert wird,
- wobei mittels mindestens einer der
Ansteuereinheiten mindestens zwei Dimmzustände einer Lampe einstellbar sind,
- bei dem unterschiedliche Helligkeiten der
Leuchteinrichtung über die Dimmzustände der Lampen eingestellt werden.
Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Dimmzustände Lampen stufenlos oder schrittweise eingestellt oder verändert werden. Insbesondere können die Dimmzustände der Lampen und somit die Helligkeiten der Leuchteinrichtung kontinuierlich oder abrupt bzw. sprunghaft geändert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
Es zeigen:
Fig.l Diagramme, die jeweils einen zeitlichen Verlauf
einer Leistung, mit der zwei Lampen betrieben werden, sowie einen Gesamtverlauf einer Leistung einer Leuchte umfassend diese beiden Lampen darstellen;
Fig.2 eine schematische Anordnung einer Leuchte mit drei
HID-Lampen, die jeweils von einer eigenen
Ansteuereinheit eingestellt werden, wobei die
Ansteuereinheiten von einer Kontrolleinheit eingestellt werden;
Fig.3 Diagramme, die jeweils einen zeitlichen Verlauf
einer Leistung, mit der drei Lampen betrieben werden, sowie einen Gesamtverlauf einer Leistung einer Leuchte umfassend diese drei Lampen
darstellen;
Fig.4 ein beispielhaftes Blockschaltbild mit Komponenten zur Ansteuerung einer Gasentladungslampe.
Eine Lampe, insbesondere eine Hochdruckgasentladungslampe (hier auch bezeichnet als HID-Lampe) , wird mittels einer eigenen Ansteuereinheit, umfassend z.B. einen Inverter oder eine Brückenschaltung, angesteuert. Fig. zeigt ein beispielhaftes Blockschaltbild mit
Komponenten zur Ansteuerung einer Gasentladungslampe 407. Ein Stromnetz ist über ein Netzfilter 401 mit einem
Gleichrichter 402 verbunden, der über eine Einheit zur Powerfaktorkorrektur (PFC) 403 mit einem Tiefsetzer 404 und weiter mit einem Inverter 405 verbunden ist. Der Inverter 405 ist über eine Zündstufe 406 mit der Gasentladungslampe 407 verbunden. Die Komponenten 401 bis 406 können
beispielsweise Teil eines elektronischen Betriebsgeräts sein.
Weiterhin kann das elektronische Betriebsgerät eine
Schnittstelle 408 zu einem Bussystem (z.B. einem DALI- Bussystem) aufweisen, die mit einer Steuerung 409 verbunden ist, wobei die Steuerung 409 beispielsweise den Tiefsetzer 404, den Inverter 405 und/oder die Zündstufe 406 ansteuert.
Das Netzfilter 401 erhöht die Störfestigkeit und den
Überspannungsschutz. Der Gleichrichter 402 wandelt die Netzspannung in eine (ggf. pulsierende) Gleichspannung um. Die Einheit zur Powerfaktorkorrektur 403 verringert
leitungsgebundene Störaussendungen (Net zoberschwingungen) und verfolgt beispielsweise das Ziel einer im Wesentlichen sinusförmigen Netzstromaufnahme ohne Phasenwinkel. Der Tiefsetzer 404 setzt die durch die Einheit zur
Powerfaktorkorrektur 403 hochgesetzte Spannung herab auf ein Niveau der Lampenspannung und stellt eine stabile
Lampenspannung bereit. Der Inverter 405 macht aus dem
Gleichstrom einen Wechselstrom mit einer für die Lampe geeigneten Frequenz (z.B. 160 Hz) . Die Zündstufe 406 stellt entsprechend Zündpulse für die Lampe 407 bereit.
Insbesondere kann ein Betriebsgerät (elektronisches
Vorschaltgerät ) vorgesehen sein, das mehrere
Ansteuereinheiten aufweist und somit zur Ansteuerung mehrerer HID-Lampen eingesetzt werden kann. Es wird vorgeschlagen, dass jede Ansteuereinheit für jede HID-Lampe separat eingestellt bzw. angesteuert wird, so dass sich eine Helligkeit (bzw. ein Dimmzustand) jeder der mehreren HID-Lampen aufgrund dieser Ansteuerung ergibt. Auch können einzelne oder alle HID-Lampen ausgeschaltet werden. Somit ist es möglich, dass mehrere HID-Lampen getrennt voneinander eingestellt werden und zu einer
Gesamthelligkeit einer Leuchteinrichtung, z.B. einer
Leuchte oder eines Leuchtsystems, beitragen. Damit ist die Helligkeit der Leuchteinrichtung mittels der mehreren HID- Lampen beispielsweise in Stufen oder stufenlos einstellbar; somit können auch durch den Einsatz von HID-Lampen, die einzeln beispielsweise nicht unter 50% ihrer maximalen Leistung betreibbar sind, für die Leuchteinrichtung
Helligkeitszustände (Dimmzustände) unterhalb von 50% der Gesamtleistung der Leuchteinrichtung eingestellt werden.
Insbesondere ist es möglich, dass die einzelnen Lampen unterschiedlich viele Dimmzustände (stufenweise oder stufenlos) und/oder dass die einzelnen HID-Lampen
unterschiedliche maximale Leistungen aufweisen.
Somit können HID-Lampen in zusätzlichen Applikationen eingesetzt werden. Weiterhin wird ein stromsparender
Betrieb ermöglicht, falls nur ein (geringer) Teil der maximalen Helligkeit der Leuchteinrichtung umfassend die mehreren HID-Lampen benötigt wird.
Fig.l zeigt mehrere Diagramme, umfassend
- einen zeitlichen Verlauf 101 einer Leistung, mit der eine erste Lampe betrieben wird,
- einen zeitlichen Verlauf 102 einer Leistung, mit der eine zweite Lampe betrieben wird,
- einen zeitlichen Gesamtverlauf 103 einer Leistung einer Leuchte umfassend die beiden Lampen, wobei dieser Gesamtverlauf 103 die emittierte Helligkeit der Leuchte veranschaulicht. Beide Lampen sind Teil der Leuchte und werden jeweils durch eine eigene Ansteuereinheit mit elektrischer Energie versorgt. Die Ansteuereinheiten für die Lampen können mittels einer Kontrolleinheit, z.B. abhängig von einem Helligkeitswunsch eines Benutzers, eingestellt werden.
Aufgrund der Verläufe 101, 102 der Leistungen an den Lampen ergibt sich der Gesamtverlauf 103 der Leistung der Leuchte.
Zu einem Zeitpunkt TO werden beide Lampen mit einer
Leistung von 100W betrieben, die Leuchte verbraucht damit 200W und emittiert entsprechend Licht mit maximaler
Helligkeit .
Ab einem Zeitpunkt Tl bis zu einem Zeitpunkt T2 wird die erste Lampe (siehe Verlauf 101) auf 50% ihrer Leistung gedimmt, d.h. ab dem Zeitpunkt T2 benötigt die erste Lampe nur noch eine Leistung von 50W. Entsprechend vermindert sich in dem Gesamtverlauf 103 die Leistung der Leuchte von 200W auf 150W. Hieraus folgt, dass die Leuchte mit
verminderter Helligkeit betrieben wird.
Ab einem Zeitpunkt T3 bis zu einem Zeitpunkt T4 wird die zweite Lampe (siehe Verlauf 102) auf 50% ihrer Leistung herabgeregelt (gedimmt) , wobei zu dem Zeitpunkt T4 die zweite Lampe abgeschaltet und die erste Lampe auf 100% ihrer Leistung (siehe Verläufe 101, 102) geregelt wird.
Somit wird die Leistung der Leuchte in Summe von 150W auf 100W reduziert, ab dem Zeitpunkt T4 emittiert die Leuchte ein 100W entsprechendes (im Vergleich zu dem vorherigen
Zeitpunkt T3) gedimmtes Licht.
Ab einem Zeitpunkt T5 bis zu einem Zeitpunkt T6 wird die erste Lampe auf 50% ihrer Leistung gedimmt, ab dem
Zeitpunkt T6 ergibt sich also für den Gesamtverlauf 103 eine Leistung der Leuchte in Höhe von 50W. Somit ist es möglich, dass sich mittels zweier Lampen, die hier beispielhaft jeweils über einen einzelnen Dimmzustand (50% der maximalen Leistung) verfügen, für die Leuchte vier verschiedene Helligkeits- oder Dimmzustände (entsprechend den Leistungsstufen 25%, 50%, 75% und 100%) einstellen lassen. Entsprechend können mehr als zwei Dimmzustände pro Lampe realisiert sein und/oder es können mehr als zwei separat angesteuerte Lampen vorgesehen sein.
Wie vorstehend ausgeführt wurde, wird zu dem Zeitpunkt T4 die zweite Lampe abgeschaltet, um eine bessere Effizienz zu erreichen. Entsprechend ist es auch möglich, die erste Lampe abzuschalten und die zweite Lampe auf 100W Leistung einzustellen.
Fig.2 zeigt eine beispielhafte Anordnung einer Leuchte 209 umfassend drei HID-Lampen 206 bis 208, die jeweils von einer separaten Ansteuereinheit 203 bis 205 angesteuert werden. Die Ansteuereinheiten 203 bis 205 können auch in einem Betriebsgerät zusammengefasst sein. Weiterhin werden die Ansteuereinheiten 203 bis 205 von einer Kontrolleinheit 202 eingestellt, vorzugsweise in Abhängigkeit einer
vorgegebenen Dimmung 201. Die Dimmung 201, also die
Einstellung einer (vollen oder reduzierten) Helligkeit der Leuchte 209 kann z.B. von einem Benutzer über ein
Eingabemittel oder aber automatisch z.B. in Abhängigkeit von einer Uhrzeit oder einer Umgebungshelligkeit vorgegeben werden. Ferner kann die Dimmung über ein Bussystem
übermittelt oder bereitgestellt werden.
In Fig.2 sind beispielhaft drei HID-Lampen 206 bis 208 gezeigt. Entsprechend können mindestens zwei Lampen
vorgesehen sein, von denen mindestens eine Lampe über mindestens zwei Dimmzustände verfügt. Insbesondere können die Lampen unterschiedliche maximale Helligkeiten
aufweisen, so dass bei Kombination mehrerer Lampen für die Leuchte insgesamt eine Vielzahl unterschiedlich abgestufter Helligkeitseinstellungen (Dimmzustände oder Dimmstufen) möglich sind. Ergänzend zu den obigen Ausführungen sei angemerkt, dass die Kontrolleinheit 302 und/oder die HID-Lampe mit
Ansteuereinheit jeweils an ein Bussystem gekoppelt sein können. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen DALI- Bus (Digital Addressable Lighting Interface) oder um ein Bussystem einer Stromversorgung (Powerline) handeln. Somit ist es möglich, dass eine Vielzahl von Lampen mit
zugehöriger Ansteuereinheit und ggf. (integrierter)
Busschnittstelle an das Bussystem angeschlossen werden. Die Kontrolleinheit kann eine Vielzahl solcher
Lampenkomponenten ansteuern und im Verbund eine Helligkeit für eine Mehrzahl derartiger Lampenkomponenten eines
Leuchtsystems vorgeben.
Entsprechend kann auch eine Leuchte gemäß der Darstellung von Fig.2 über die Kontrolleinheit 202 mit dem Bussystem verbunden werden, wobei die Kontrolleinheit 202 insgesamt mit einer Kontrollinstanz des Bussystems kommunizieren kann. Damit ist es möglich, dass die Leuchte gemäß Fig.2 auf ein Signal betreffend die Helligkeitssteuerung, das von dem Bussystem der Kontrolleinheit 202 mitgeteilt wird, reagiert (in diesem Fall entspricht die Dimmung 201 z.B. einem solchen Kontrollsignal von dem Bussystem) .
Fig.3 zeigt mehrere Diagramme umfassend
- einen zeitlichen Verlauf 301 einer Leistung, mit der eine erste Lampe betrieben wird,
- einen zeitlichen Verlauf 302 einer Leistung, mit der eine zweite Lampe betrieben wird,
- einen zeitlichen Verlauf 303 einer Leistung, mit der eine dritte Lampe betrieben wird,
- einen zeitlichen Gesamtverlauf 304 einer Leistung einer Leuchte umfassend die drei Lampen, wobei dieser Gesamtverlauf 304 die emittierte Helligkeit der Leuchte veranschaulicht.
Beispielhaft weist die erste Lampe drei Dimmzustände 100%, 75% und 50% der maximalen Leistung in Höhe von 100W auf. Die zweite Lampe weist ebenfalls drei Dimmzustände 100%, 75% und 50% bei einer maximalen Leistung in Höhe von 50W auf. Die dritte Lampe hat zwei Dimmzustände 100% und 50% und weist eine maximale Leistung von 25W auf.
Weiterhin sind alle Lampen einzeln abschaltbar (der
ausgeschaltete Zustand der Lampe wird hierbei nicht als Dimmzustand bezeichnet) . Von einem Zeitpunkt TO bis zu einem Zeitpunkt Tl werden alle drei Lampen mit maximaler Helligkeit (100%) betrieben, die Leuchte verbraucht 175W und leuchtet mit maximaler Helligkeit . Von einem Zeitpunkt Tl bis zu einem Zeitpunkt T2 wird die Leistung der ersten Lampe von 100W auf 50W reduziert und von dem Zeitpunkt T2 bis zu einem Zeitpunkt T3 wird die Leistung der zweiten Lampe von 50W auf 25W reduziert.
Entsprechend wird die Leuchte ab dem Zeitpunkt T3 mit 100W betrieben und leuchtet mit verminderter Helligkeit. Hierbei sei angemerkt, dass zu dem Zeitpunkt T3 zur
Effizienzsteigerung die erste Lampe auf 75% geschaltet und die zweite Lampe ausgeschaltet wird. Dies berücksichtigt die Tatsache, dass es energetisch vorteilhaft ist,
möglichst wenige Lampen in einem Dimmzustand kleiner 100% zu betreiben.
Ab einem Zeitpunkt T4 bis zu einem Zeitpunkt T5 wird die erste Lampe von 75W auf 50W eingestellt, ab dem Zeitpunkt T5 bis zu einem Zeitpunkt T6 wird die dritte Lampe von 25W auf 12, 5W geregelt, es ergibt sich also für die Leuchte zwischen den Zeitpunkten T4 bis T6 eine Leistungsreduktion von 100W auf 62, 5W. Mit dieser reduzierten Leistung bzw. Helligkeit wird die Leuchte bis zu einem Zeitpunkt T7 betrieben . Ab dem Zeitpunkt T7 bis zu einem Zeitpunkt T8 wird die zweite Lampe von 50W auf 37, 5W eingestellt (75% Dimmung) . Mit Erreichen des Zeitpunkts T8 wird die dritte Lampe ausgeschaltet und gleichzeitig die zweite Lampe wieder auf 50W eingestellt. Damit wird erreicht, dass zu dem Zeitpunkt T8 nur die zweite Lampe aktiv ist und die Leuchte bis zu einem Zeitpunkt T9 mit 50W und einer entsprechenden
Helligkeit betrieben wird.
Ab dem Zeitpunkt T9 bis zu einem Zeitpunkt T10 wird die zweite Lampe von 50W auf 25W (50% Dimmung) eingestellt. Mit Erreichen des Zeitpunkts T10 wird die zweite Lampe
ausgeschaltet und die dritte Lampe wird mit der maximalen Leistung von 25W betrieben. Damit emittiert die Leuchte ab dem Zeitpunkt T10 Licht mit 25W und einer entsprechenden Helligkeit.
Somit ermöglichen es die drei Lampen als Teil der Leuchte, dass die Leuchte unterschiedliche Dimmzustände aufweist. Einige Dimmzustände sind beispielhaft in Fig.3 gezeigt und vorstehend erläutert. Andere Kombinationen von
Dimmzuständen der Lampen sind entsprechend durch
Einstellung der den Lampen zugeordneten Ansteuereinheiten einstellbar. Somit ist es von Vorteil, dass die Leuchte umfassend die mehreren Lampen auch mit einer Leistung deutlich unterhalb von 50% der Gesamtleistung betrieben werden kann und entsprechend auch geringe Helligkeiten einstellbar sind.

Claims

Patentansprüche
Leuchteinrichtung (209)
- umfassend mindestens zwei Lampen (206, 207, 208), wobei jede Lampe (206, 207, 208) eine
Ansteuereinheit (203, 204, 205) aufweist,
- wobei mittels mindestens einer der
Ansteuereinheiten (203, 204, 205) mindestens zwei Dimmzustände einer Lampe (206, 207, 208)
einstellbar sind,
- umfassend eine Kontrolleinheit (202), anhand derer unterschiedliche Helligkeiten der Leuchteinrichtung (209) über die Dimmzustände der Lampen (206, 207, 208) einstellbar sind.
Leuchteinrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Leuchteinrichtung eine Leuchte oder ein Leuchtsystem ist .
Leuchteinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der ein Dimmzustand einer Ansteuerun der Lampe in einem Bereich von 40% bis 100% der maximalen Leistung der Lampe entspricht.
Leuchteinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der die Lampen gleiche oder
unterschiedliche maximale Leistungen aufweisen.
Leuchteinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der die Lampen Entladungslampen, insbesondere Gasentladungslampen, oder
Hochdruckgasentladungslampen umfassen .
Leuchteinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der die Ansteuereinheit eine
Brückenschaltung oder einen Inverter (405) aufwe zur Ansteuerung der angeschlossenen Lampe.
7. Leuchteinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der die Kontrolleinheit die
Ansteuereinheiten so einstellt, dass möglichst viele Lampen in einem energetisch günstigen Zustand
betrieben werden.
Leuchteinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der die Kontrolleinheit mit einem
Bussystem verbindbar ist.
Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Kontrolleinheit über ein Bussystem mit den Ansteuereinheiten der Lampen verbunden ist.
10. Leuchteinrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei der das Bussystem ein DALI-Bussystem und/oder ein Powerline-Bussystem umfasst.
Leuchteinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der mindestens zwei Lampen zumindest teilweise unterschiedliche maximale Helligkeiten und/oder unterschiedliche maximale Betriebsleistungen aufweisen .
Leuchteinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der die mindestens zwei Lampen
zumindest teilweise unterschiedliche Dimmzustände aufweisen .
Verfahren zur Ansteuerung einer Leuchteinrichtung,
- wobei die Leuchteinrichtung mindestens zwei Lampe aufweist, wobei jede Lampe von einer
Ansteuereinheit angesteuert wird,
- wobei mittels mindestens einer der
Ansteuereinheiten mindestens zwei Dimmzustände einer Lampe einstellbar sind, - bei dem unterschiedliche Helligkeiten der
Leuchteinrichtung über die Dimmzustände der Lampen eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Dimmzustände der Lampen stufenlos oder schrittweise eingestellt oder verändert werden.
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