WO2014037428A2 - Kontrollgerät zur steuerung und spannungsversorgung von leds - Google Patents

Kontrollgerät zur steuerung und spannungsversorgung von leds Download PDF

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WO2014037428A2
WO2014037428A2 PCT/EP2013/068342 EP2013068342W WO2014037428A2 WO 2014037428 A2 WO2014037428 A2 WO 2014037428A2 EP 2013068342 W EP2013068342 W EP 2013068342W WO 2014037428 A2 WO2014037428 A2 WO 2014037428A2
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leds
control
led
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PCT/EP2013/068342
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Inventor
Bernd Clauss
Thomas Kottek
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Zumtobel Lighting Gmbh
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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
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • 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
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • Control device for controlling and powering LEDs
  • the present invention relates to a control device for the control and
  • Power supply of LEDs comprising a voltage converter for converting a voltage, a control unit for controlling the LEDs, connections for connecting LEDs or LED strands to the control device and terminals for connecting the control device to a supply line and a data line, wherein the voltage converter is configured is to convert a voltage provided by the supply line to a voltage suitable for powering the LEDs.
  • LEDs are becoming more common in a wide variety of areas
  • Lighting technology used For example, diverse light effects can be realized in a simple manner with such modern light sources. Since LEDs can be relatively easily changed in their brightness, it is possible to generate a mixed light in almost any hue or any color temperature when using different color LED-based light sources by adjusting the intensity of the respective color. Compared to classical light sources such as incandescent or fluorescent lamps, in which color effects could be generated primarily by the use of appropriate filters, accordingly, in a much more effective manner
  • LEDs can also be realized significantly more compact in terms of their dimensions, it is now possible, for example, to arrange a multiplicity of LEDs in the form of a matrix or the like and to achieve video-like effects by correspondingly coordinated activation of the LEDs.
  • FIG. 1 such a system is shown by way of example, wherein a central control unit or video control unit (VCU) 5, which is connected to a plurality of Streaming / Segment Control Units (SCUs) 1.
  • VCU video control unit
  • SCUs Streaming / Segment Control Units
  • at least one LED string 2 is connected to each SCU 1
  • the LEDs 3 are connected to each other via a corresponding line, resulting in elongated LED strands 2.
  • LED strands 2 can then be arranged, for example parallel to each other, resulting in a matrix-like structure of all LEDs 3 and it is possible to achieve video-like effects.
  • the LEDs 3 are each controlled or controlled individually. This is done by the SCUs 1 to which the LED strings 2 and thus also the LEDs 3 are connected.
  • the control or activation of the LEDs 3, which are connected to different SCUs 1 be coordinated or coordinated with one another.
  • the VCU 5 is responsible, the corresponding
  • the SCUs 1 and the VCU 5 are connected to each other regardless of the arrangement via a video data line or data line, for example, it may be provided that each SCU 1 has a data input and a data output and thus a first SCU 1 connected directly to the VCU 5 is and all other SCUs 1 each interconnected via the data line. Alternatively, however, it is also conceivable that the data line is a bus line to which the SCUs 1 are only respectively coupled accordingly.
  • the voltage supply of the SCUs 1 and the LED strands 2 or LEDs 3 takes place, as shown in Figure 2, by additional voltage converter or driver (driver) 4, wherein each SCU 1 is assigned a voltage converter 4.
  • the voltage converters 4 are in this case connected to a supply line with 230V and convert this voltage to 24V, which is the respective SCU 1 available.
  • the SCUs 1 in turn then convert the 24V to a voltage with which the LEDs 3 can be operated accordingly, for example 5V.
  • a voltage with which the LEDs 3 can be operated accordingly for example 5V.
  • Voltage converters 4 connected to the supply line.
  • the voltage provided by the voltage converters is then also used by the SCUs 1 to supply power to the LEDs 3.
  • the SCUs 1 essentially consist of a so-called “low-voltage” - to "low-voltage” converter, which converts the voltage from 24V to 5V, and a data protocol converter.
  • the voltage converter 4, however, is for the conversion of the so-called "high-voltage range" of 230V in the so-called
  • Voltage converters 4 to use a simple converter commonly used in the market.
  • the present invention is therefore based on the object to develop a control device for controlling and powering LEDs, that is correspondingly space-saving and allows a simplification of the voltage conversion.
  • a control device for controlling and supplying power to LEDs comprising a voltage converter for converting a voltage, a control unit for controlling the LEDs, connections for connecting LEDs or LED strands to the control device and connections for connecting the control device to a supply line and a data line, wherein the voltage converter is adapted to convert a voltage provided by the supply line voltage to a voltage that is suitable for powering the LEDs. It is then provided that the voltage converter and the control unit are arranged on a common assembly.
  • the common assembly is a circuit board.
  • Voltage converter and a control unit are arranged on a common board, wherein the voltage converter directly converts the voltage provided by the supply line to a voltage which is suitable for the power supply of the LED, it is now possible, the previously
  • control device can individually control each LED independently of the others. This then gives you the opportunity to achieve video-like effects through the single control of each LED.
  • insulating film ensures that, on the one hand, an extremely small, compact and low-cost construction of the module is made possible and, on the other hand, a neat separation between the high-voltage range and the control range
  • Supply voltage provided is around 230V and the voltage converter converts the voltage to 5V.
  • control device is designed to be physically small and that the control device has an input connection and an output connection for the data line.
  • a system for accent lighting or for the production of lighting effects which has a plurality of control devices according to the invention for controlling and powering LEDs, wherein the control devices are connected to a supply line.
  • the control devices are connected to a supply line.
  • Control unit for controlling the control devices provided, wherein at each
  • Control device in each case at least one LED strand is connected and the
  • Control device is arranged in each case in a box attached to the profile.
  • a space-saving arrangement of the control devices is provided on an elongated profile, on which or in the LED strands, supply line and
  • the boxes are attached to the control devices releasably attached to the profile, in particular by latching or clamping elements.
  • the boxes are arranged with the control devices on the side of the elongated profile, wherein the boxes can be designed with the control devicesaument.
  • Control devices each having a lower housing part by the control device and is arranged and the lower housing part is closed with an upper housing part and two side covers.
  • the elongated profile is U-shaped in cross-section, wherein the supply line and data line are arranged within the U-shape.
  • an elongate rail may be secured to the open side of the U-shape of the elongate profile on which the LED strands are disposed.
  • the elongate rail can in this case be detachably fastened to the elongate profile, in particular by latching or clamping element.
  • the elongated rail is H-shaped in cross section, wherein on the side on which the LED strands are arranged, an optical element for influencing the light is provided. Furthermore, it can be provided that a first control device is connected directly to the central control unit and the other control devices respectively
  • Figure 1 is a schematic representation of a system for accent lighting or for the production of lighting effects according to an example of the prior art
  • Figure 2 is a more detailed schematic representation of a portion of the system shown in Figure 1;
  • Figure 3 is a schematic representation of an inventive
  • Control device for controlling and supplying power to LEDs
  • Figure 4 is an exploded perspective view of a part of
  • FIG. 6 shows the system shown in FIG. 4 in the assembled state.
  • FIGS. 1 and 2 show a system already known from the prior art for accent lighting or for generating
  • a central control unit or video control unit (VCU) 5 which is connected to a plurality of streaming / segment control unit (SCUs) 1, wherein each SCU 1 at least one LED string 2 is connected.
  • Each LED strand 2 in this case has a plurality of LEDs 3, which have a corresponding Line are connected together.
  • the SCUs 1 serve to control and supply power to the LEDs 3, wherein, as shown in FIG. 2, each SCU 1 is assigned a voltage converter or driver 4, which is connected to a corresponding supply line with 230V.
  • the voltage converter 4 converts the voltage from 230V to 24V and provides this voltage to the respective SCU 1. This is then designed to convert the 24V into a voltage suitable for powering the LEDs, for example 5V.
  • the SCUs 1 thus supply the LEDs 3 with a voltage of 5 V and can simultaneously control and / or control each LED 3 as well.
  • each SCU 1 is arranged separately from the associated voltage converter 4, whereby two relatively large units are present, which lead to problems in the installation of such systems with corresponding lack of space.
  • FIG. 3 shows such a control unit or data power unit (DPU) 20 in more detail.
  • the DPU 20 has a voltage converter 21 and a control unit 22.
  • Voltage converter 21 is designed such that it has a voltage of 230V, which is provided on the supply line 23, converted to a voltage of 5V, which is suitable for supplying power to LEDs.
  • the control unit 22 serves to control or actuate the LEDs and is designed such that each connected LED can be individually controlled or controlled.
  • the control unit 22 in this case has terminals 24 and 25 for
  • Voltage converter 21 and the control unit 22 are arranged on a common board and are separated by an insulating film, whereby on the one hand an extremely small, compact and cheap design of the board is achieved and on the other hand a correspondingly good insulation between the voltage converter 21 and the control unit 22 and thus between the
  • This particular embodiment of the DPU 20 thus allows a particularly small-sized construction, which is particularly advantageous when very little space for installation of a corresponding unit is available. This can be for example
  • a system for accent lighting or for producing luminous effects is also provided, which has a plurality of control devices or DPUs 20 according to the invention for controlling and supplying power to LEDs.
  • the LED strands 2, supply line and data line are arranged on or in an oblong profile 11 and each DPU 20 is arranged in each case in a box 12 attached to the profile 11. This structure is shown in more detail in Figures 4, 5 and 6, it being noted that in Figures 4-6 only one LED strand 2 and a box 12 is shown.
  • the system according to the invention also has a plurality of boxes 12, in each of which a DPU 20 is arranged.
  • the boxes 12 in this case consist of a lower housing part 13, in each of which the DPU 20 is arranged.
  • the lower housing parts 13 are in this case closed by an upper housing part 14 and side covers 15, as shown in FIGS 4-6 can be removed.
  • FIGS 4-6 it is provided that the locking or. Clamping elements of the boxes 12 on the
  • Housing base 13 are arranged, thereby allowing that during assembly, first, the housing lower part 13 is laterally attached to the elongated U-shaped profile 11 and then after attaching the DPU 20 within the
  • the box 12 can be easily closed, wherein the lower housing part 13 corresponding fastening devices for the upper housing part 14 and the side cover 15 has.
  • the boxes 12 are made small-sized.

Abstract

Kontrollgerät (20) zur Steuerung und Spannungsversorgung von LEDs (3), mit einem Spannungskonverter (21) zur Konvertierung einer Spannung, einer Steuereinheit (22) zur Steuerung der LEDs (3), Anschlüssen (26) zum Anschließen von LEDs (3) bzw. LED-Strängen (2) an das Kontrollgerät (20) und Anschlüssen (23, 24, 25) zum Anschließen des Kontrollgeräts (20) an eine Versorgungsleitung und eine Datenleitung, wobei der Spannungskonverter (21) dazu ausgebildet ist, eine von der Versorgungsleitung zur Verfügung gestellte Spannung auf eine Spannung zu konvertieren, die sich zur Spannungsversorgung der LEDs (3) eignet und wobei der Spannungskonverter (21) und die Steuereinheit (22) auf einer gemeinsamen Baugruppe angeordnet sind.

Description

Kontrollgerät zur Steuerung und Spannungsversorgung von LEDs
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontrollgerät zur Steuerung und
Spannungsversorgung von LEDs, mit einem Spannungskonverter zur Konvertierung einer Spannung, einer Steuereinheit zur Steuerung der LEDs, Anschlüssen zum anschließen von LEDs bzw. LED-Strängen an das Kontrollgerät und Anschlüssen zum anschließen des Kontrollgeräts an eine Versorgungsleitung und eine Datenleitung, wobei der Spannungskonverter dazu ausgebildet ist, eine von der Versorgungsleitung zur Verfügung gestellte Spannung auf eine Spannung zu konvertieren, die sich zur Spannungsversorgung der LEDs eignet.
LEDs werden immer häufiger in den verschiedensten Bereichen der
Beleuchtungstechnik eingesetzt. So können mit derartigen modernen Lichtquellen beispielsweise vielfältige Lichteffekte in einfacher Weise realisiert werden. Da LEDs in ihrer Helligkeit verhältnismäßig einfach verändert werden können, besteht die Möglichkeit, bei Verwendung verschiedenfarbiger Lichtquellen auf LED-Basis durch ein entsprechendes Einstellen der Intensität der jeweiligen Farbe ein Mischlicht in nahezu jedem beliebigem Farbton oder jeder beliebigen Farbtemperatur zu generieren. Im Vergleich zu klassischen Lichtquellen wie Glühlampen oder Leuchtstofflampen, bei denen Farbeffekte in erster Linie durch den Einsatz entsprechender Filter erzeugt werden konnten, kann dementsprechend in deutlich effektiverer Weise eine
Lichtabgabe generiert werden. Da LEDs hinsichtlich ihrer Abmessungen auch deutlich kompakter realisiert werden können, besteht nun beispielsweise die Möglichkeit, eine Vielzahl von LEDs matrixartig oder dergleichen anzuordnen und durch entsprechendes aufeinander abgestimmtes Ansteuern der LEDs video-ähnliche Effekte zu erzielen.
Ein komfortables Erzeugen derartiger Beleuchtungseffekte ist insbesondere dann möglich, wenn die LEDs in ein größeres System eingebunden werden und diese hierbei zentral angesteuert werden. In diesem Zusammenhang sind aus dem Stand der Technik unterschiedlichste Möglichkeiten bekannt, größere derartige
Beleuchtungssysteme zu bilden. In Figur 1 ist beispielhaft ein derartiges System schematisch gezeigt, wobei eine zentrale Kontrolleinheit bzw. Video Control Unit (VCU) 5 vorgesehen ist, die mit mehreren Streaming/Segment Control Units (SCUs) 1 verbunden ist. Zusätzlich ist an jede SCU 1 mindestens ein LED-Strang 2
angeschlossen, der mehrere LEDs 3 aufweist. Die LEDs 3 sind hierbei über eine entsprechende Leitung miteinander verbunden, wodurch sich längliche LED-Stränge 2 ergeben.
Diese LED-Stränge 2 können dann beispielsweise parallel zueinander angeordnet werden, wodurch sich ein matrixartiger Aufbau aller LEDs 3 ergibt und es möglich wird video-ähnliche Effekte zu erzielen. Hierbei ist es dann aber auch erforderlich, dass die LEDs 3 jeweils einzeln gesteuert bzw. angesteuert werden. Dies erfolgt durch die SCUs 1 an die die LED-Stränge 2 und somit auch die LEDs 3 angeschlossen sind. Um dann auch über die gesamte matrixartige Anordnung video-ähnliche Effekte zu erreichen, ist es zusätzlich erforderlich, dass das Steuern bzw. Ansteuern der LEDs 3, welche an unterschiedliche SCUs 1 angeschlossen sind, aufeinander abgestimmt bzw. koordiniert wird. Hierfür ist dann die VCU 5 zuständig, die entsprechende
Steuerbefehle an die SCUs 1 übermittelt bzw. die SCUs 1 entsprechend ansteuert bzw. steuert.
Anstatt der parallelen und somit matrixartigen Anordnung der LED-Stränge 2 sind aber auch andere Anordnungen vorstellbar. So könnte beispielsweise vorgesehen sein, dass an jede SCU 1 ein LED-Strang 2 angeschlossen ist, wobei die LED-Stränge 2 dann nacheinander in einer langen Linie beispielsweise um ein Gebäude herum angeordnet sind. Auch hier ist es dann wünschenswert, die LEDs 3 einzeln zu steuern bzw. anzusteuern um entsprechende lichttechnische Effekte zu erzielen.
Die SCUs 1 und die VCU 5 sind dabei unabhängig von der Anordnung über eine Videodatenleitung bzw. Datenleitung miteinander verbunden, wobei beispielsweise vorgesehen sein kann, dass jede SCU 1 einen Dateneingang und einen Datenausgang aufweist und somit eine erste SCU 1 direkt an die VCU 5 angeschlossen ist und alle weiteren SCUs 1 jeweils untereinander über die Datenleitung miteinander verbunden sind. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass es sich bei der Datenleitung um eine Busleitung handelt, an die die SCUs 1 jeweils nur entsprechend angekoppelt werden. Die Spannungsversorgung der SCUs 1 und der LED-Stränge 2 bzw. LEDs 3 erfolgt, wie in Figur 2 gezeigt, durch zusätzliche Spannungskonverter bzw. Treiber (Driver) 4, wobei jeder SCU 1 ein Spannungskonverter 4 zugeordnet ist. Die Spannungskonverter 4 sind hierbei an eine Versorgungsleitung mit 230V angeschlossen und konvertieren diese Spannung auf 24V, die der jeweiligen SCU 1 zur Verfügung gestellt wird. Die SCUs 1 wiederum konvertieren dann die 24V auf eine Spannung mit der die LEDs 3 entsprechend betrieben werden können, beispielsweise 5V. Somit werden bei dem in Figuren 1 und 2 gezeigten System über die Datenleitung lediglich die entsprechenden Steuerinformationen für die LEDs 3 übermittelt. Die Strom bzw.
Spannungsversorgung der SCUs 1 erfolgt über die jeweils zugeordneten
Spannungskonverter 4, die an die Versorgungsleitung angeschlossen sind. Die von den Spannungskonvertern zur Verfügung gestellte Spannung wird durch die SCUs 1 dann auch zur Strom- bzw. Spannungsversorgung der LEDs 3 verwendet. Somit bestehen die SCUs 1 im wesentlichen aus einem sogenannten„Niedervolt"- zu „Niedervolt" Wandler, der die Spannung von 24V auf 5V konvertiert, und einem Datenprotokollwandler. Der Spannungswandler 4 ist dagegen für die Wandlung aus dem sogenannten„Hochvoltbereich" von 230V in den sogenannten
„Niedervoltbereich" zuständig. Diese Trennung erfolgt im Wesentlichen aufgrund der Tatsache, dass bei derartigen Systemen es bisher zumeist gewünscht war, für den
Spannungskonverter 4 einen einfachen auf dem Markt häufig verwendeten Konverter zu verwenden.
Hierdurch ergibt sich dann allerdings das Problem, dass durch die Trennung zwei relativ große Einheiten vorhanden sind, die bei entsprechendem Platzmangel zu
Problemen bei der Installation von derartigen Systemen führen. So kann beispielsweise bei der Verwendung des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Systems bei Häuserfassaden das Problem auftreten, dass nicht genügend Platz für die SCUs 1 und getrennt davon angeordnete Spannungskonverter 4 besteht.
Des Weiteren ist es bei dem vorliegenden System von Nachteil, dass zuerst eine Konvertierung der Spannung von 230V auf 24V in dem Spannungskonverter 4 vorgenommen wird und dann anschließend eine weitere Konvertierung von 24V auf 5V in der SCU 1. Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Kontrollgerät zur Steuerung und Spannungsversorgung von LEDs zu entwickeln, dass entsprechend platzsparend ist und eine Vereinfachung der Spannungskonvertierung ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Kontrollgerät zur Steuerung und Spannungsversorgung von LEDs gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhaft Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß wird ein Kontrollgerät zur Steuerung und Spannungsversorgung von LEDs vorgeschlagen, dass einen Spannungskonverter zur Konvertierung einer Spannung, eine Steuereinheit zur Steuerung der LEDs, Anschlüsse zum anschließen von LEDs bzw. LED-Strängen an das Kontrollgerät und Anschlüsse zum anschließen des Kontrollgeräts an einer Versorgungsleitung und eine Datenleitung aufweist, wobei der Spannungskonverter dazu ausgebildet ist, eine von der Versorgungsleitung zur Verfügung gestellte Spannung auf eine Spannung zu konvertieren, die sich zur Spannungsversorgung der LEDs eignet. Hierbei ist dann vorgesehen, dass das Spannungskonverter und die Steuereinheit auf einer gemeinsamen Baugruppe angeordnet sind.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei der gemeinsamen Baugruppe um eine Platine.
Durch die besondere Ausgestaltung des Kontrollgeräts, dass sowohl ein
Spannungskonverter als auch eine Steuereinheit auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sind, wobei des Spannungskonverter die von der Versorgungsleitung zur Verfügung gestellte Spannung direkt auf eine Spannung konvertiert, die sich zur Spannungsversorgung des LEDs eignet, ist es nunmehr möglich, die zuvor
beschriebenen SCUs und die separat angeordneten Spannungskonverter jeweils durch ein erfindungsgemäße Kontrollgerät zu ersetzen. Hierdurch ergibt sich zum einen der Vorteil, dass der Zwischenschritt bei der Konvertierung entfällt und gleich von der auf der Versorgungsleitung zur Verfügung gestellten Spannung auf eine Spannung konvertiert wird, die für LEDs entsprechend geeignet ist und zum anderen dass das Kontrollgerät insgesamt deutlich kleiner ist als die zuvor vorgestellten SCUs und die entsprechend separat angeordneten Spannungskonverter. Diese Bauweise führt somit auch zu einer entsprechenden Platzersparnis, die es ermöglicht, ein mit dem in den Figuren 1 und 2 gezeigtes vergleichbares System, auch dort einzubauen wo
entsprechend wenig Platz zur Verfügung steht.
Vorzugsweise kann des Weiteren auch noch vorgesehen sein, dass das Kontrollgerät jeweils jede LED unabhängig von den anderen einzeln steuern kann. Hierdurch ergibt sich dann die Möglichkeit, durch die einzelne Ansteuerung jeder LED video-ähnliche Effekte zu erreichen.
Außerdem kann auch vorgesehen sein, dass zwischen dem Spannungskonverter und der Steuereinheit auf der gemeinsamen Baugruppe einer Isolationsfolie vorgesehen ist. Durch diese Isolationsfolie wird gewährleistet, dass zum einen eine extrem kleine, kompakte und günstige Bauweise der Baugruppe ermöglicht wird und zum anderen de saubere Trennung zwischen dem Hochvoltbereich und dem Steuerbereich
entsprechend gewährleistet wird und dementsprechend ein kleines EMV Risiko erreicht wird.
Vorteilhafterweise kann auch vorgesehen sein, dass es sich bei der von der
Versorgungsleitung zur Verfügung gestellten Spannung um 230V handelt und der Spannungskonverter die Spannung auf 5V konvertiert.
Des Weiteren kann vorzugsweise auch vorgesehen sein, dass das Kontrollgerät kleinbauend ausgestaltet ist und dass das Kontrollgerät einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss für die Datenleitung aufweist.
Des Weiteren wird auch ein System zur Akzentbeleuchtung oder zur Erzeugung von Leuchteffekten vorgeschlagen, das mehrere erfindungsgemäße Kontrollgeräte zur Steuerung und Spannungsversorgung von LEDs aufweist, wobei die Kontrollgeräte an eine Versorgungsleitung angeschlossen sind. Zusätzlich sind in dem System auch mehrere LED-Stränge mit jeweils mindestens einer LED und eine zentrale
Kontrolleinheit zur Steuerung der Kontrollgeräte vorgesehen, wobei an jedem
Kontrollgerät jeweils mindestens ein LED-Strang angeschlossen ist und die
Kontrollgeräte über eine Datenleitung mit der zentralen Kontrolleinheit in Verbindung stehen. Hierbei ist dann vorgesehen, dass die LED-Stränge, Versorgungsleitung und Datenleitung auf bzw. in einem länglichen Profil angeordnet sind und jedes
Kontrollgerät jeweils in einer an dem Profil befestigten Box angeordnet ist. Somit ist eine platzsparende Anordnung der Kontrollgeräte an einem länglichen Profil vorgesehen, auf dem bzw. in dem die LED-Stränge, Versorgungsleitung und
Datenleitung verlaufen.
Vorzugsweise sind die Boxen mit den Kontrollgeräten lösbar an dem Profil befestigt, insbesondere durch Rast- bzw. Klemmelemente. Zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Boxen mit den Kontrollgeräten seitlich am länglichen Profil angeordnet sind, wobei die Boxen mit den Kontrollgeräten kleinbauend ausgestaltet sein können.
Hierdurch ergibt sich eine zusätzliche Platzersparnis, wodurch auch der Einbau bei besonders beengten Verhältnissen möglich wird.
Desweiteren kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Boxen mit den
Kontrollgeräten jeweils ein Gehäuseunterteil aufweisen, indem das Kontrollgerät und angeordnet ist und das Gehäuseunterteil mit einem Gehäuseoberteil und zwei seitlichen Deckeln verschlossen ist.
Vorteilhafterweise kann dann auch vorgesehen sein, dass das längliche Profil im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, wobei die Versorgungsleitung und Datenleitung innerhalb der U-Form angeordnet sind. Zusätzlich kann an der offenen Seite der U- Form des länglichen Profils eine längliche Schiene befestigt sein, auf der die LED- Stränge angeordnet sind. Die längliche Schiene kann hierbei lösbar an dem länglichen Profil befestigt sein, insbesondere durch Rast- bzw. Klemmelement.
Vorzugsweise ist die längliche Schiene im Querschnitt H-förmig ausgebildet, wobei auf der Seite auf der die LED-Stränge angeordnet sind ein optisches Element zur Lichtbeeinflussung vorgesehen ist. Desweiteren kann vorgesehen sein, dass ein erstes Kontrollgerät direkt an die zentrale Kontrolleinheit angeschlossen ist und die weiteren Kontrollgeräte jeweils
untereinander über die Datenleitung miteinander verbunden sind. Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 schematische Darstellung eines Systems zur Akzentbeleuchtung oder zur Erzeugung von Leuchteffekten gemäß einem Beispiel aus dem Stand der Technik;
Figur 2 genauere schematische Darstellung eines Teils des in Figur 1 gezeigten Systems; Figur 3 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Kontrollgerätes zur Steuerung und Spannungsversorgung von LEDs;
Figur 4 perspektivische Explosionszeichnung eines Teils des
erfindungsgemäßen Systems zur Akzentbeleuchten oder zur
Erzeugung von Leuchteffekten;
Figur 5 Explosionszeichnung im Querschnitt eines Teils des
erfindungsgemäßen Systems zur Akzentbeleuchtung oder zur Erzeugung von Leuchteffekten;
Figur 6 das in Figur 4 gezeigte System in zusammengebautem Zustand.
Wie bereits zuvor erläutert, zeigen die Figuren 1 und 2 ein bereits aus dem Stand der Technik bekanntes System zur Akzentbeleuchtung oder zur Erzeugung von
Leuchteffekten, bei dem eine zentrale Kontrolleinheit bzw. Video Control Unit (VCU) 5 vorgesehen ist, welche mit mehreren Streaming/Segment Control Unit (SCUs) 1 verbunden ist, wobei an jede SCU 1 mindestens ein LED-Strang 2 angeschlossen ist. Jeder LED-Strang 2 weist hierbei mehrere LEDs 3 auf, die über eine entsprechende Leitung miteinander verbunden sind. Die SCUs 1 dienen hierbei zur Steuerung und Spannungsversorgung der LEDs 3, wobei wie aus Figur 2 hervorgeht, jeder SCU 1 ein Spannungskonverter bzw. Treiber (Driver) 4 zugeordnet ist, der an eine entsprechende Versorgungsleitung mit 230V angeschlossen ist.
Der Spannungskonverter 4 konvertiert die Spannung von 230V auf 24V und stellt diese Spannung der jeweiligen SCU 1 zur Verfügung. Diese ist dann dazu ausgebildet, die 24V in eine Spannung zu konvertieren, die sich zur Spannungsversorgung der LEDs eignet, beispielsweise 5V. Die SCUs 1 versorgen somit die LEDs 3 mit einer Spannung von 5 V und können gleichzeitig auch jede LED 3 entsprechen steuern bzw. ansteuern.
Um eine aufeinander abgestimmte Steuerung aller an die verschiedenen SCUs 1 angeschlossenen LEDs 3 zu ermöglichen, ist dann desweiteren vorgesehen, dass die VCU 5 den SCUs 1 entsprechende Steuerbefehle übermittelt bzw. die SCUs 1 entsprechend ansteuert bzw. steuert. Somit ergibt sich dann beispielsweise bei einer parallelen und somit matrixartigen Anordnung der LED-Stränge 2 die Möglichkeit video-ähnliche Effekte mit Hilfe des Systems darzustellen. Wie bereits zuvor erläutert, ist nun beim Stand der Technik vorgesehen, das jede SCU 1 getrennt von dem zugehörigen Spannungskonverter 4 angeordnet ist, wodurch zwei relativ große Einheiten vorhanden sind, die bei entsprechendem Platzmangel zu Problemen bei der Installation von derartigen Systemen führen. Des Weiteren ist es bei dem vorliegenden System auch von Nachteil, dass zuerst eine Konvertierung der Spannung von 230V auf 24V in dem Spannungskonverter 4 vorgenommen wird und dann anschließend eine weitere Konvertierung von 24V auf 5V in der SCU 1. Um diese Probleme zu beheben ist nun ein erfindungsgemäßes Kontrollgerät zur Steuerung und Spannungsversorgung von LEDs vorgesehen. Figur 3 zeigt ein derartiges Kontrollgerät bzw. Data Power Unit (DPU) 20 genauer. Die DPU 20 weist hierbei einen Spannungskonverter 21 und eine Steuereinheit 22 aufweist. Der
Spannungskonverter 21 ist dabei derart ausgestaltet, dass er eine Spannung von 230V, die auf der Versorgungsleitung 23 zur Verfügung gestellt wird, auf eine Spannung von 5V konvertiert, die sich entsprechend zur Spannungsversorgung von LEDs eignet.
Die Steuereinheit 22 dient hingegen zur Steuerung bzw. Ansteuerung der LEDs und ist derart ausgebildet, dass jede angeschlossene LED einzeln gesteuert bzw. angesteuert werden kann. Die Steuereinheit 22 weist hierbei Anschlüsse 24 und 25 zum
Anschließen der gesamten DPU 20 an eine Datenleitung auf, wobei es sich bei dem Anschluss 24 um einen Eingangsanschluss und bei dem Anschluss 25 um einen Ausgangsanschluss handelt. Hierdurch besteht die Möglichkeit, dass innerhalb eines entsprechenden Systems eine erste DPU 20 direkt an eine zentrale Kontrolleinheit angeschossen wird und die weiteren DPUs 20 lediglich untereinander verbunden werden müssen. Des Weiteren weist die DPU 20 dann auch noch Anschlüsse 26 zum anschließen von LEDs bzw. LED-Strängen auf, wobei es sich hierbei um die
Spannungsversorgung und die Steuerung für die LEDs handelt. Wie bereits erläutert sind auch entsprechende Anschlüsse 23 vorgesehen durch die die DPU 20 an eine Versorgungsleitung angeschlossen werden kann.
Erfindungsgemäß ist insbesondere nun auch noch vorgesehen, dass der
Spannungskonverter 21 und die Steuereinheit 22 auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sind und durch eine Isolationsfolie voneinander getrennt sind, wodurch zum einen eine extrem kleine, kompakte und günstige Bauweise der Platine erreicht wird und zum anderen eine entsprechend ausreichend gute Isolierung zwischen dem Spannungskonverter 21 und der Steuereinheit 22 und somit zwischen dem
Hochvoltbereich und dem Niedervoltbereich ermöglicht wird. Diese besondere Ausgestaltung der DPU 20 ermöglicht somit eine besonders kleinbauende Bauweise, die besonders dann von Vorteil ist, wenn sehr wenig Platz für einen Einbau einer entsprechenden Einheit zur Verfügung steht. Dies kann beispielsweise bei
entsprechenden Häuserfassaden vorkommen bei denen ein System entsprechend den Figuren 1 und 2 angebracht werden soll, jedoch allerdings kaum Platz für
entsprechende Einheiten zur Verfügung steht. Zusätzlich wird die Spannung der Versorgungsleitung auch direkt in die entsprechende Spannung für die LEDs konvertiert, wodurch sich der Zwischenschritt über die 24 V erübrigt. Des Weiteren ist auch noch ein System zur Akzentbeleuchtung oder zur Erzeugung von Leuchteffekten vorgesehen, das mehrere erfindungsgemäße Kontrollgeräte bzw. DPUs 20 zur Steuerung und Spannungsversorgung von LEDs aufweist. Bei diesem System ist im einzelnen dann vorgesehen, dass die LED-Stränge 2, Versorgungsleitung und Datenleitung auf bzw. in einem länglichem Profil 11 angeordnet sind und jede DPU 20 jeweils in einer an dem Profil 11 befestigten Box 12 angeordnet ist. Dieser Aufbau ist genauer in den Figuren 4, 5 und 6 dargestellt, wobei zu beachten ist, dass in den Figuren 4-6 jeweils nur ein LED-Strang 2 und eine Box 12 gezeigt ist. Diesen Figuren kann dann das längliche im Querschnitt U- förmige Profil 11 entnommen werden, wobei in diesem länglichen Profil 11 die Videodatenleitung bzw. Datenleitung und die Versorgungsleitung angeordnet sind. Die offene Seite des U- förmigen länglichen Profils 11 ist mit einer länglichen im Querschnitt H-förmigen Schiene 16 verschlossen, wobei diese längliche Schiene 16 durch entsprechende Rast- bzw. Klemmelemente an dem länglichen Profil 11 befestigt ist. Auf der länglichen Schiene 16 sind dann entsprechend die LED-Stränge 2 mit den LEDs 3 angeordnet. Die LED-Stränge 2 sind somit auf der dem U- förmigen länglichem Profil 11 gegenüberliegenden Seite der H-förmigen länglichen Schiene 16 angeordnet. Zusätzlich ist an der länglichen Schiene 16 noch ein optisches Element 17 vorgesehen, dass auf der Seite, auf der die LED Stränge 2 angeordnet sind, befestigt ist und somit dass von den LEDs 3 abgegebene Licht entsprechend beeinflusst.
Wie bereits erläutert, weist das erfindungsgemäße System auch mehrere Boxen 12 auf, in denen jeweils eine DPU 20 angeordnet ist.
Diese Boxen 12 werden dann wie insbesondere auch aus den Figuren 5 und 6 hervorgeht, seitlich an dem länglichen U-förmigen Profil 11 befestigt, wobei hierfür Rast- und Klemmelemente vorgesehen sind, die ein lösbares Befestigen der Boxen 12 an dem länglichen Profil 11 ermöglichen.
Die Boxen 12 bestehen hierbei aus einem Gehäuseunterteil 13, in dem jeweils die DPU 20 angeordnet ist. Die Gehäuseunterteile 13 werden hierbei von einem Gehäuseoberteil 14 und von seitlichen Deckeln 15 verschlossen, wie dies auch den Figuren 4-6 entnommen werden kann. Bei der in den Figuren 4-6 gezeigten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass die Rast-bzw. Klemmelemente der Boxen 12 an dem
Gehäuseunterteil 13 angeordnet sind, wodurch ermöglicht wird, dass bei der Montage zuerst das Gehäuseunterteil 13 seitlich an dem länglichen U- förmigen Profil 11 befestigt wird und dann anschließend nach anbringen der DPU 20 innerhalb des
Gehäuseunterteils 13 mit Hilfe des Gehäuseoberteils 14 und den Deckeln 15 die Box 12 leicht verschlossen werden kann, wobei das Gehäuseunterteil 13 entsprechende Befestigungsvorrichtungen für das Gehäuseoberteil 14 und die seitlichen Deckel 15 aufweist.
Hierbei ist auch vorgesehen, dass auch die Boxen 12 kleinbauend ausgestaltet sind.
Zusätzlich zur besonders kleinen Ausführungsform der DPU 20, ergibt sich durch das oben erläuterte System ein weiterer Vorteil in der Baugröße, wodurch sich eine weitere Platzersparnis ergibt, was dazu führt, dass dieses System auch beispielsweise bei Häuserfassaden eingesetzt werden kann, bei denen nur wenig Platz zur Verfügung steht. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass relativ kleine Boxen 12 mit den relativ kleinen DPUs 20 jeweils direkt seitlich an dem länglichem U-förmigen Profil 11, in dem bzw. auf dem die LED-Stränge 2, Versorgungsleitung und Datenleitung verlaufen, lösbar befestigt sind. Somit ist es lediglich erforderlich, dass in dem Bereich in dem die Boxen 12 jeweils an dem länglichen U-förmigen Profil 11 befestigt sind etwas Platz zur Verfügung zu stellen.

Claims

Ansprüche
Kontrollgerät (20) zur Steuerung und Spannungsversorgung von LEDs (3), aufweisend,
• einen Spannungskonverter (21) zur Konvertierung einer Spannung,
• eine Steuereinheit (22) zur Steuerung der LEDs (3),
• Anschlüsse (26) zum Anschließen von LEDs (3) bzw. LED-Strängen (2) an das Kontrollgerät (20) und
• Anschlüsse (23, 24, 25) zum Anschließen des Kontrollgeräts (20) an eine Versorgungsleitung und eine Datenleitung,
wobei der Spannungskonverter (21) dazu ausgebildet ist, eine von der
Versorgungsleitung zur Verfügung gestellte Spannung auf eine Spannung zu konvertieren, die sich zur Spannungs Versorgung der LEDs (3) eignet,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spannungskonverter (21) und die Steuereinheit (22) auf einer gemeinsamen Baugruppe angeordnet sind.
Kontrollgerät nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der gemeinsamen Baugruppe um eine Platine handelt.
Kontrollgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kontrollgerät (20) jeweils jede LED (3) unabhängig von den anderen einzeln steuern kann.
Kontrollgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Spannungskonverter (21) und der Steuereinheit (22) auf der gemeinsamen Baugruppe eine Isolationsfolie vorgesehen ist.
5. Kontrollgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der von der Versorgungsleitung zur Verfügung gestellten Spannung um 230V handelt und der Spannungskonverter (21) die Spannung auf 5V konvertiert.
Kontrollgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kontrollgerät (20) kleinbauend ausgestaltet ist.
Kontrollgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kontrollgerät (20) einen Eingangsanschluss (24) und
Ausgangsanschluss (25) für die Datenleitung aufweist.
System zur Akzentbeleuchtung oder zur Erzeugung von Leuchteffekten, aufweisend,
• mehrere LED-Stränge (2), die jeweils mindestens eine LED (3)
aufweisen,
• mehrere Kontrollgeräte (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei an jedem Kontrollgerät (20) jeweils mindestens ein LED-Strang (2) angeschlossen ist und die Kontrollgeräte (20) an eine
Versorgungsleitung angeschlossen sind,
• eine zentrale Kontrolleinheit (5) zur Steuerung der Kontrollgeräte (20), wobei die Kontrollgeräte (20) über eine Datenleitung mit der zentralen Kontrolleinheit (5) in Verbindung stehen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die LED-Stränge (2), Versorgungsleitung und Datenleitung auf bzw. in einem länglichen Profil (11) angeordnet sind und jedes Kontrollgerät (20) jeweils in einer an dem Profil (11) befestigten Box (12) angeordnet ist.
System nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Boxen (12) mit den Kontrollgeräten (20) lösbar an dem Profil (11) befestigt sind, insbesondere durch Rast- bzw. Klemmelemente.
10. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Boxen (12) mit den Kontrollgeräten (20) seitlich am länglichen Profil (11) angeordnet sind.
11. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Boxen (12) mit den Kontrollgeräten (20) jeweils ein Gehäuseunterteil (13) aufweisen, in dem das Kontrollgerät (20) angeordnet ist und das
Gehäuseunterteil (13) mit einem Gehäuseoberteil (14) und zwei seitlichen Deckeln (15) verschlossen ist.
12. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Boxen (12) mit den Kontrollgeräten (20) kleinbauend ausgestaltet sind.
13. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das längliche Profil (11) im Querschnitt U- förmig ausgebildet ist, wobei die Versorgungsleitung und Datenleitung innerhalb der U-Form angeordnet sind. 14. System nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der offenen Seite der U-Form des länglichen Profils (11) eine längliche Schiene (16) befestigt ist, auf der die LED-Stränge (2) angeordnet sind. 15. System nach Anspruch 13 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die längliche Schiene (16) lösbar an dem Profil (11) befestigt ist, insbesondere durch Rast- bzw. Klemmelemente.
16. System nach einem der Ansprüche 13-14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die längliche Schiene (16) im Querschnitt H-förmig ausgebildet ist und auf der Seite auf der die LED-Stränge (2) angeordnet sind ein optisches Element (17) zur Lichtbeeinflussung vorgesehen ist.
17. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein erstes Kontrollgerät (20) direkt an die zentrale Kontrolleinheit (5) angeschlossen ist und die weiteren Kontrollgeräte (20) jeweils untereinander über die Datenleitung miteinander verbunden sind.
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