WO2013079243A1 - Schaltung zur ansteuerung einer beleuchtungskompenente - Google Patents

Schaltung zur ansteuerung einer beleuchtungskompenente Download PDF

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WO2013079243A1
WO2013079243A1 PCT/EP2012/069018 EP2012069018W WO2013079243A1 WO 2013079243 A1 WO2013079243 A1 WO 2013079243A1 EP 2012069018 W EP2012069018 W EP 2012069018W WO 2013079243 A1 WO2013079243 A1 WO 2013079243A1
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Jürgen Klier
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Osram Gmbh
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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
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the invention relates to a circuit for controlling a lighting component and to a lighting system with a corresponding circuit.
  • Fading refers to a smooth transition between
  • Analogue 1 - 10V controllers therefore require an exponential behavior of fading control.
  • the object of the invention is to provide an efficient solution for a comfort lighting control. This object is achieved according to the features of the independent claims. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
  • a circuit for controlling a lighting component is specified, - In which a control voltage for driving the lighting component is tapped at a capacitor,
  • the present solution enables the realization of a fading functionality for lighting control with little effort.
  • the capacitor can be charged with an essentially exponential voltage curve on the capacitor.
  • the capacitor is dischargeable via a second current mirror
  • the first current mirror is a charging current
  • a high-resistance resistor which is connected to the capacitor, is arranged parallel to the first current mirror.
  • the first current mirror is connected via a diode to the capacitor, wherein the cathode of the diode points in the direction of the capacitor. Furthermore, it is a continuing education that the second current mirror is connected via a diode to the capacitor, wherein the cathode of the diode points in the direction of the capacitor. Furthermore, it is a continuing education that the second current mirror is connected via a diode to the capacitor, wherein the cathode of the diode points in the direction of the capacitor. Furthermore, it is a continuing education that the second
  • the fading time corresponds in particular to a time duration for the exponential charging or discharging process of the
  • Resistor is designed as a variable resistor.
  • An embodiment is that a dimming range can be predetermined by means of an input voltage, wherein the
  • Input voltage to the first current mirror can be applied.
  • the lighting component is at least one operating device for at least one lamp.
  • the operating device is also referred to as a ballast.
  • it can be a control gear for
  • the operating device has an input based on which a dimming is adjustable. This input can be controlled by means of the circuit described here.
  • a next embodiment is that by means of
  • Circuit a 1-10 volt control signal for the operating device is provided.
  • the lighting system can be a
  • Lighting unit lamp, light or combination of the above units act.
  • FIG. 3 shows an exemplary circuit of a
  • Daylight circuit for lighting e.g. an aquarium.
  • the object is to provide an efficient light control, by means of which a smooth transition between lighting levels ("fading") can be achieved.
  • perceived strength of sensory impressions is proportional to the logarithm of the objective intensity of the physical stimulus, and due to the largely linear
  • the brightness of a lamp (or several lamps, a luminaire, a lighting module or a lighting system) can be lowered according to the desired exponential curve by generating a control voltage for the 1 - 10V control corresponding to the normal discharge curve of a
  • Fig.l shows an exemplary schematic
  • Circuit arrangement on the basis of which depends on a
  • Input signal Vin a subjective as even
  • the output signal Vout can be any signal Vout.
  • the output signal Vout can be any signal Vout.
  • the input signal Vin is applied through a resistor R3 to the emitter of a pnp transistor Q3 whose collector is connected to the collector of an npn transistor Q2 and to the base of the transistor Q3.
  • Transistor Q3 is further connected to the base of a PNP transistor Q4.
  • the input signal Vin is applied via a resistor R4 to the emitter of the transistor Q4, the collector of the transistor Q4 is connected via a diode D to a node 101, the cathode of the diode D pointing in the direction of the node 101.
  • the output signal Vout can be tapped.
  • the input signal is connected to the node 101 via a resistor R5.
  • the emitter of the transistor Q2 is connected via a resistor R2 to ground potential.
  • the base of the transistor Q2 is connected to the base and the collector of an npn transistor Ql.
  • the emitter of the transistor Ql is connected via a resistor Rl to the ground potential.
  • the two transistors Ql and Q2 are in the form of a
  • Capacitor C discharged through the resistor R.
  • a current II flows, which is approximately proportional to a voltage across the capacitor C.
  • the current mirror Q1, Q2 generates a current 12 which is proportional to the discharge current II.
  • the current mirror Q3, Q4 then generates the charging current 13, which in turn is proportional to the current 12.
  • the resistor R5 which provides a certain starting current. Since this starting current distorts the exponential charge curve, the resistor R5 is preferably dimensioned as high as possible. The diode D prevents unwanted discharge of the
  • the resistor R5 can be connected to both sides of the diode D.
  • Capacitor C are to be evaluated, small currents are evaluated. In this case, it is advantageous that this evaluation is carried out by current mirror, because thereby the temperature and tolerance sensitivity of the circuit is minimized.
  • current mirror Preferably, double transistors are used used in which the entire current mirror is housed on a single chip.
  • the fading time is determined by the selection of the resistance R and the capacitor C.
  • the fading time can be
  • the resistor R is designed as a potentiometer.
  • a waveform 201 illustrates an exemplary input voltage Vin.
  • Vin is switched from 0 volts to 12 volts, the voltage Vout 202 at the capacitor C exponentially increases until a time t2, then the capacitor C is charged, the voltage Vout 202 remains constant.
  • the input voltage 201 is switched back to 0 volts, the voltage Vout 202 across the capacitor decreases exponentially to one
  • a brightness impression 203 such as occurs when e.g. the signal Vout 202 is applied to a 1-10 volt input of a control gear for a lamp, so there is a linear impression of the brightness change between the times tl and t3 and t3 and t4, the light is thus dimmed evenly.
  • FIG. 3 shows an exemplary circuit of a
  • Daylight circuit for lighting e.g. one
  • a block 301 in this case comprises the circuit shown in Fig.l. Via a node 302, the input signal Vin (see Fig.l associated with
  • the output signal Vout is applied to the node 101.
  • the L connection of a mains AC voltage is via a timer 305 and a capacitor Cl with a
  • Mains AC voltage is connected via a capacitor C2 to the rectifier 303.
  • the rectifier 303 provides a DC voltage, its positive potential to the node 302 and its reference potential to ground
  • Rectifier 303 are connected via a capacitor C3
  • the node 101 is connected to the base of a pnp transistor Q5.
  • the emitter of the transistor Q5 is connected to a node 304 through a resistor R6, and the collector of the transistor Q5 is connected to the base of an NPN transistor Q7.
  • the emitter of the transistor Q7 is grounded, and the collector of the transistor Q7 is connected to the base of a PNP transistor Q6.
  • the collector of transistor Q6 is grounded and the emitter of
  • Transistor Q6 is connected to node 304. Between node 304 and ground potential is a voltage used to control a 1-10 volt input of a
  • Operating device for a lamp can be used.
  • An exemplary dimensioning or choice of components can be done as shown in Figure 3.
  • the input signal Vin is generated at the node 302 by means of the timer 305.
  • the supplied via the terminals L and N mains voltage can be down-converted, rectified and sieved so as to
  • the output circuit comprising the three transistors Q5 to Q7 decouples the output (node 101) from the
  • This output circuit allows, for example, control of several, e.g. up to 10, control gear (ECGs,
  • ballasts without the minimum output voltage of IV is exceeded. If only one operating device is to be controlled, a PNP Darlington transistor, for example, can be used. This circuit has a fading time of 15min and uses as capacitor C a 470 ⁇ electrolytic capacitor.

Landscapes

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

Abstract

Es wird eine Schaltung zur Ansteuerung einer Beleuchtungskomponente angegeben, bei der eine Steuerspannung (Vout) zur Ansteuerung der Beleuchtungskomponente an einem Kondensator (C) abgreifbar ist, wobei der Kondensator (C) über einen Ladestrom (13) aufladbar ist, der proportional zu der Spannung an dem Kondensator (C) ist. Weiterhin wird ein Leuchtsystem mit einer derartigen Schaltung vorgeschlagen.

Description

Beschreibung
Schaltung zur Ansteuerung einer Beleuchtungskomponente Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Ansteuerung einer Beleuchtungskomponente sowie ein Leuchtsystem mit einer entsprechenden Schaltung.
Fading bezeichnet einen weichen Übergang zwischen
unterschiedlichen Beleuchtungsniveaus. Ein solcher Übergang wird z.B. bei Komfort-Lichtsteuerungen für Kino oder
Theater oder für Tageslicht-Simulationen bspw. im Rahmen der Tieraufzucht oder Aquaristik benötigt. Eine wichtige Anforderung an eine derartige Lichtsteuerung ist neben der langsamen Lichtänderung ein als linear empfundener Verlauf der Lichtänderung. Aufgrund des Weber-Fechner-Gesetzes , das besagt, dass sich die subjektiv empfundene Stärke von
Sinneseindrücken proportional zum Logarithmus der
objektiven Intensität des physikalischen Reizes verhält, sowie dem weitgehend linearen Verlauf der Kennlinie
analoger 1 - 10V-Steuerungen wird deshalb ein exponentielles Verhalten einer Fading-Steuerung benötigt.
Derartige Steuerungen werden bislang nur aufwendig digital, z.B. mittels einer DALI -Steuerung realisiert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine effiziente Lösung für eine Komfort-Lichtsteuerung zu schaffen. 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 Schaltung zur Ansteuerung einer Beleuchtungskomponente angegeben, - bei der eine Steuerspannung zur Ansteuerung der Beleuchtungskomponente an einem Kondensator abgreifbar ist,
- wobei der Kondensator über einen Ladestrom
aufladbar ist, der proportional zu der Spannung an dem Kondensator ist.
Die vorliegende Lösung ermöglicht die Realisierung einer Fading-Funktionalität für eine Lichtsteuerung mit geringem Aufwand.
Eine Weiterbildung ist es, dass der Kondensator mit einem im Wesentlichen exponentiell verlaufenden Spannungsverlauf an dem Kondensator aufladbar ist.
Eine andere Weiterbildung ist es, dass
- der Kondensator über einen ersten Stromspiegel
aufladbar ist,
- der Kondensator über einen zweiten Stromspiegel entladbar ist,
- wobei der erste Stromspiegel und der zweite
Stromspiegel gekoppelt sind und der zweite Stromspiegel über diese Kopplung einen Koppelstrom bereitstellt, der proportional zu einem
Entladestrom des Kondensators ist und
- wobei der erste Stromspiegel einen Ladestrom
erzeugt, der proportional zu dem Koppelstrom ist.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass parallel zum ersten Stromspiegel ein hochohmiger Widerstand angeordnet ist, der mit dem Kondensator verbunden ist.
Durch diesen Widerstand kann ein gewisser Startstrom bereitgestellt werden, der ein Wiederaufladen des
Kondensators sicherstellt. Auch ist es eine Weiterbildung, dass der erste Stromspiegel über eine Diode mit dem Kondensator verbunden ist, wobei die Kathode der Diode in Richtung des Kondensators weist. Ferner ist es eine Weiterbildung, dass der zweite
Stromspiegel über einen Widerstand mit dem Kondensator verbunden ist.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung ist mittels des Widerstands und des Kondensators eine Fadingzeit der
Schaltung einstellbar.
Die Fadingzeit entspricht insbesondere einer Zeitdauer für den exponentiellen Lade- bzw. Entladevorgang des
Kondensators.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass der
Widerstand als veränderbarer Widerstand ausgeführt ist. Eine Ausgestaltung ist es, dass ein Dimmbereich mittels einer Eingangsspannung vorgebbar ist, wobei die
Eingangsspannung an den ersten Stromspiegel anlegbar ist.
Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass die Beleuchtungskomponente mindestens ein Betriebsgerät für mindestens eine Lampe ist.
Das Betriebsgerät wird auch als Vorschaltgerät bezeichnet. Insbesondere kann es sich um ein Betriebsgerät für
mindestens eine Gasentladungslampe und/oder mindestens eine Leuchtstofflampe handeln. Ergänzend sei angemerkt, dass auch andere Lampen mittels entsprechender Betriebsgeräte angesteuert werden können. Vorzugsweise hat das Betriebsgerät einen Eingang anhand dessen eine Dimmung einstellbar ist. Dieser Eingang kann mittels der hier erläuterten Schaltung angesteuert werden. Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass mittels der
Schaltung ein 1-10 Volt-Steuersignal für das Betriebsgerät bereitstellbar ist.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Leuchtsystem umfassend die hier erläuterte Schaltung.
Bei dem Leuchtsystem kann es sich um eine
Beleuchtungseinheit, Lampe, Leuchte oder Kombination aus den vorstehenden Einheiten handeln.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
Es zeigen: eine beispielhafte schematische Schaltungsanordnung anhand derer abhängig von einem Eingangssignal eine subjektiv als gleichmäßig empfundene Lichtänderung mittels eines Ausgangssignals erreicht werden kann, wobei das Ausgangssignal beispielsweise an einen 1- 10 -Volt Steuereingang eines elektronischen Betriebsgeräts für eine Lampe angelegt werden kann; die hier beschriebenen Signalverläufe
Eingangssignal an der Schaltung, exponentieller Verlauf der Spannung an dem Kondensator und linearer Verlauf eines wahrgenommenen
Helligkeitseindrucks ;
Fig.3 eine beispielhafte Schaltung einer
Tageslichtschaltung für eine Beleuchtung z.B. eines Aquariums .
Ein exponentieller Verlauf der Steuerspannung wird anhand eines Kondensators abgegriffen, der über einen Widerstand entladen wird, weil der Entladestrom proportional zur
Spannung des Kondensators ist. Ziel ist es, auch die
Aufladung des Kondensators exponentiell zu gestalten, ihn also mit einem Strom zu laden, der proportional zu der Kondensatorspannung ist.
Wie eingangs ausgeführt, besteht die Aufgabe darin, eine effiziente Lichtsteuerung anzugeben, anhand derer ein weicher Übergang zwischen Beleuchtungsniveaus ("Fading") erreicht werden kann.
Eine Anforderung an eine derartige Lichtsteuerung besteht neben der langsamen Lichtänderung in einem als linear empfundenen Verlauf der Lichtänderung. Basierend auf dem Weber-Fechner-Gesetz , demgemäß sich die subjektiv
empfundene Stärke von Sinneseindrücken proportional zum Logarithmus der objektiven Intensität des physikalischen Reizes verhält, und aufgrund des weitgehend linearen
Verlaufs der Kennlinie analoger 1 - 10V-Steuerungen ist hierfür ein exponentielles Verhalten der Fading-Steuerung erforderlich .
Die Helligkeit einer Lampe (oder mehrerer Lampen, einer Leuchte, eines Leuchtmoduls oder eines LeuchtSystems) kann entsprechend der gewünschten exponentiellen Kurve abgesenkt werden, indem eine Steuerspannung für die 1 - 10V-Steuerung erzeugt wird, die der normalen Entladekurve eines
Kondensators folgt . Fig.l zeigt eine beispielhafte schematische
Schaltungsanordnung, anhand derer abhängig von einem
Eingangssignal Vin eine subjektiv als gleichmäßig
empfundene Lichtänderung mittels eines Ausgangssignals Vout erreicht werden kann. Das Ausgangssignal Vout kann
beispielsweise an einen 1-10-Volt Steuereingang eines elektronischen Betriebsgeräts für eine Lampe angelegt werden . Das Eingangssignal Vin liegt über einen Widerstand R3 an dem Emitter eines pnp-Transistors Q3 an, dessen Kollektor mit dem Kollektor eines npn-Transistors Q2 und mit der Basis des Transistors Q3 verbunden ist. Die Basis des
Transistors Q3 ist weiterhin mit der Basis eines pnp- Transistors Q4 verbunden. Das Eingangssignal Vin liegt über einen Widerstand R4 an dem Emitter des Transistors Q4 an, der Kollektor des Transistors Q4 ist über eine Diode D mit einem Knoten 101 verbunden, wobei die Kathode der Diode D in Richtung des Knotens 101 zeigt. An dem Knoten 101 kann das Ausgangssignal Vout abgegriffen werden. Ferner ist das Eingangssignal über einen Widerstand R5 mit dem Knoten 101 verbunden .
Der Emitter des Transistors Q2 ist über einen Widerstand R2 mit Masse-Potential verbunden. Die Basis des Transistors Q2 ist mit der Basis und dem Kollektor eines npn-Transistors Ql verbunden. Der Emitter des Transistors Ql ist über einen Widerstand Rl mit dem Masse-Potential verbunden. Der
Kollektor des Transistors Ql ist über einen Widerstand R mit dem Knoten 101 verbunden. Ferner ist der Knoten 101 über einen Kondensator C mit dem Masse-Potential verbunden. Die beiden Transistoren Ql und Q2 sind in Form eines
Stromspiegels miteinander verschaltet. Auch die beiden Transistoren Q3 und Q4 stellen einen Stromspiegel dar.
Solange kein Eingangssignal Vin anliegt, wird der
Kondensator C durch den Widerstand R entladen. Dabei fließt ein Strom II, der in etwa proportional zu einer Spannung an dem Kondensator C ist.
Damit die Helligkeit auch entsprechend der gewünschten exponentiellen Kennlinie angehoben werden kann und die
Fadingzeit für ein solches Anheben gleich der Fadingzeit für ein Absenken des Lichts ist, soll, solange das Eingangssignal Vin=12V anliegt, ein Ladestrom 13 erzeugt werden, der in etwa doppelt so groß wie der Entladestrom II ist. Der Strom durch den Kondensator C beträgt in diesem Fall 13-11=11 und ist damit wieder proportional zu seiner Spannung .
Der Stromspiegel Ql, Q2 erzeugt dazu einen Strom 12, der proportional zu dem Entladestrom II ist. Der Stromspiegel Q3 , Q4 erzeugt dann den Ladestrom 13, der seinerseits proportional zu dem Strom 12 ist. Das gewünschte Verhältnis 13/11=2 wird erreicht, indem die Widerstände entsprechend der Beziehung m R3_2
dimensioniert werden.
Wenn der Kondensator C komplett entladen ist, fließt kein Entladestrom II mehr und damit kann auch kein Ladestrom 13 erzeugt werden. Dieses Problem löst der Widerstand R5 , der einen gewissen Startstrom liefert. Da dieser Startstrom die exponentielle Ladekurve verzerrt, wird der Widerstand R5 vorzugsweise möglichst hochohmig dimensioniert. Die Diode D verhindert eine ungewollte Entladung des
Kondensators C durch die Basis-Emitter-Strecken der
Transistoren Q3 und Q4. Der Widerstand R5 kann auf beiden Seiten der Diode D angeschlossen werden. Wenn große Fadingzeiten mit einer kleinen Kapazität des
Kondensators C erreicht werden sollen, sind kleine Ströme auszuwerten. In diesem Fall ist es von Vorteil, dass diese Auswertung durch Stromspiegel erfolgt, weil dadurch die Temperatur- und Toleranzempfindlichkeit der Schaltung minimiert wird. Vorzugsweise werden Doppeltransistoren verwendet, bei denen der gesamte Stromspiegel auf einem einzelnen Chip untergebracht ist.
Die Fadingzeit wird durch die Auswahl des Widerstands R und des Kondensators C festgelegt. Die Fadingzeit kann
einstellbar ausgeführt sein, indem z.B. der Widerstand R als Potentiometer ausgeführt ist.
Weiterhin können beispielsweise durch eine Dimensionierung der Widerstände Rl bis R4 derart, dass die folgende
Beziehung gilt
R2 ' RÄ ^ unterschiedliche Fadingzeiten für Anheben und Absenken realisiert werden.
Solange das Eingangssignal Vin in Höhe von ca. 12V anliegt, steigt die AusgangsSpannung Vout exponentiell , um
schließlich ihren Maximalwert von ca. 10V zu erreichen. Sobald das Eingangssignal Vin nicht mehr anliegt, sinkt Vout exponentiell bis etwa 0V ab. Der subjektiv empfundene Helligkeitseindruck log Φ ergibt dabei die gewünschte lineare Änderung.
Falls nicht der volle Dimmbereich durchlaufen werden soll, kann dies durch einen engeren Bereich der Eingangsspannung Vin erreicht werden. Fig . 2 veranschaulicht die hier beschriebenen
Signalverläufe. Ein Signalverlauf 201 veranschaulicht eine beispielhafte Eingangsspannung Vin. Zu einem Zeitpunkt tl wird die Eingangsspannung Vin von 0 Volt auf 12 Volt umgeschaltet, die Spannung Vout 202 an dem Kondensator C steigt bis zu einem Zeitpunkt t2 exponentiell an, dann ist der Kondensator C geladen, die Spannung Vout 202 bleibt konstant. Zu einem Zeitpunkt t3 wird die Eingangsspannung 201 wieder auf 0 Volt umgeschaltet, die Spannung Vout 202 an dem Kondensator sinkt exponentiell bis zu einem
Zeitpunkt t4 ab.
Betrachtet man abhängig von dem Verlauf 202 der Spannung Vout einen Helligkeitseindruck 203, wie er entsteht, wenn z.B. das Signal Vout 202 an einen 1-10 Volt-Eingang eines Betriebsgeräts für eine Lampe angelegt wird, so ergibt sich ein linearer Eindruck der Helligkeitsveränderung zwischen den Zeitpunkten tl und t3 sowie t3 und t4 , das Licht wird demnach gleichmäßig gedimmt .
Anwendungsbeispiel: Tageslichtsimulation für eine Aquarium- Beleuchtung
Fig.3 zeigt eine beispielhafte Schaltung einer
Tageslichtschaltung für eine Beleuchtung z.B. eines
Aquariums. Ein Block 301 umfasst hierbei die in Fig.l dargestellte Schaltung. Über einen Knoten 302 wird das Eingangssignal Vin (vgl. Fig.l mit zugehöriger
Beschreibung) bereitgestellt, das Ausgangssignal Vout liegt an dem Knoten 101 an. Der L-Anschluss einer Netzwechselspannung ist über eine Zeitschaltuhr 305 und einen Kondensator Cl mit einem
Gleichrichter 303 und der N-Anschluss der
Netzwechselspannung ist über einen Kondensator C2 mit dem Gleichrichter 303 verbunden. Der Gleichrichter 303 stellt eine Gleichspannung bereit, deren positives Potential mit dem Knoten 302 und deren Bezugspotential mit Masse
verbunden ist. Die beiden Gleichspannungsausgänge des
Gleichrichters 303 sind über einen Kondensator C3
miteinander verbunden. Parallel zu dem Kondensator C3 ist eine Zenerdiode Dl geschaltet, deren Kathode in Richtung des Knotens 302 weist. Der Knoten 101 ist mit der Basis eines pnp-Transistors Q5 verbunden. Der Emitter des Transistors Q5 ist über einen Widerstand R6 mit einem Knoten 304 verbunden, der Kollektor des Transistors Q5 ist mit der Basis eines npn-Transistors Q7 verbunden. Der Emitter des Transistors Q7 ist mit Masse und der Kollektor des Transistors Q7 ist mit der Basis eines pnp-Transistors Q6 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q6 ist mit Masse und der Emitter des
Transistors Q6 ist mit dem Knoten 304 verbunden. Zwischen dem Knoten 304 und dem Massepotential liegt eine Spannung, die zur Steuerung eines 1-10 Volt-Eingangs eines
Betriebsgeräts für eine Lampe eingesetzt werden kann. Eine beispielhafte Dimensionierung bzw. Wahl der Bauteile kann wie in Fig.3 gezeigt erfolgen.
Das Eingangssignal Vin wird an dem Knoten 302 mittels der Zeitschaltuhr 305 erzeugt. Die über die Anschlüsse L und N bereitgestellte Netzspannung kann heruntertransformiert, gleichgerichtet und gesiebt werden, um so das
Eingangssignal Vin zu erzeugen. Auch ist es möglich, die Netzspannung wie in Fig.3 gezeigt ohne Verwendung eines Transformators kapazitiv herunterzuteilen; dies ist
aufgrund des geringen Stromverbrauchs der vorliegenden Schaltung eine besonders effiziente Lösung.
Die Ausgangsschaltung umfassend die drei Transistoren Q5 bis Q7 entkoppelt den Ausgang (Knoten 101) von dem
zeitbestimmenden Kondensator C, um eine Aufladung durch den Steuerstrom, den ein an dem Knoten 304 und an Masse
angeschlossenes Betriebsgerät liefert, zu vermeiden. Diese Ausgangsschaltung erlaubt beispielsweise eine Steuerung von mehreren, z.B. bis zu 10, Betriebsgeräten (EVGs,
elektronische Vorschaltgeräte) ohne dass dabei die minimale AusgangsSpannung von IV überschritten wird. Wenn nur ein Betriebsgerät gesteuert werden soll, kann beispielsweise ein PNP-Darlington-Transistor verwendet werden. Diese Schaltung hat eine Fadingzeit von 15min und verwendet dafür als Kondensator C einen 470μΡ Elektrolytkondensator.

Claims

Patentansprüche
Schaltung zur Ansteuerung einer
Beleuchtungskomponente ,
- bei der eine Steuerspannung (Vout) zur Ansteuerung der Beleuchtungskomponente an einem Kondensator (C) abgreifbar ist,
- wobei der Kondensator (C) über einen Ladestrom (13) aufladbar ist, der proportional zu der Spannung an dem Kondensator (C) ist,
- bei der der Kondensator (C) mit einem im
Wesentlichen exponentiell verlaufenden
Spannungsverlauf (202) an dem Kondensator aufladbar ist ,
- bei der der Kondensator (C) über einen ersten
Stromspiegel (Q3, Q4) aufladbar ist,
- bei der der Kondensator (C) über einen zweiten
Stromspiegel (Ql, Q2) entladbar ist,
- wobei der erste Stromspiegel (Q3, Q4) und der
zweite Stromspiegel (Ql, Q2) gekoppelt sind und der zweite Stromspiegel (Ql, Q2) über diese Kopplung einen Koppelstrom (12) bereitstellt, der
proportional zu einem Entladestrom (II) des Kondensators ist und
- wobei der erste Stromspiegel (Q3, Q4) den Ladestrom (13) erzeugt, der im Wesentlichen proportional zu dem Koppelstrom (12) ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, bei der zwischen dem ersten Stromspiegel (Q3, Q4) und dem Kondensator (C) ein hochohmiger Widerstand (R5) angeordnet ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei de der erste Stromspiegel (Q3, Q4) über eine Diode (D) mit dem Kondensator (C) verbunden ist, wobei die Kathode der Diode (D) in Richtung des Kondensators weist . Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der zweite Stromspiegel (Ql, Q2) über einen Widerstand (R) mit dem Kondensator (C) verbunden ist.
Schaltung nach Anspruch 4, bei der mittels des
Widerstands (R) und des Kondensators (C) eine
Fadingzeit der Schaltung einstellbar ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei der der Widerstand (R) als veränderbarer Widerstand ausgeführt ist.
Schaltung nach einem Ansprüche 1 bis 6, bei der ein Dimmbereich mittels einer Eingangsspannung (Vin) vorgebbar ist, wobei die Eingangsspannung (Vin) an den ersten Stromspiegel (Q3, Q4) anlegbar ist.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Beleuchtungskomponente mindestens ein
Betriebsgerät für mindestens eine Lampe ist.
Schaltung nach Anspruch 8, bei der mittels der
Schaltung ein 1-10 Volt-Steuersignal für das
Betriebsgerät bereitstellbar ist.
10. Leuchtsystem umfassend die Schaltung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
PCT/EP2012/069018 2011-11-30 2012-09-27 Schaltung zur ansteuerung einer beleuchtungskompenente WO2013079243A1 (de)

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