WO2016187632A1 - Dimmbare lampe, schaltungsanordnung sowie beleuchtungssystem - Google Patents

Dimmbare lampe, schaltungsanordnung sowie beleuchtungssystem Download PDF

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WO2016187632A1
WO2016187632A1 PCT/AT2016/050154 AT2016050154W WO2016187632A1 WO 2016187632 A1 WO2016187632 A1 WO 2016187632A1 AT 2016050154 W AT2016050154 W AT 2016050154W WO 2016187632 A1 WO2016187632 A1 WO 2016187632A1
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lamp
dimming
circuit
voltage
period
Prior art date
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PCT/AT2016/050154
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Mair
Original Assignee
Lunatone Industrielle Elektronik Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Lunatone Industrielle Elektronik Gmbh filed Critical Lunatone Industrielle Elektronik 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]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185—Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission

Definitions

  • the invention relates to a dimmable lamp, a circuit arrangement for the dimmable power supply of at least one operated with DC / current light source from an AC mains and a lighting system comprising a power switch and a) connected in series with the power switch lamp according to the invention or b) in series with the power switch connected inventive circuit arrangement that supplies at least one dimmable light source.
  • WO 2013/090954 A1 has disclosed a circuit arrangement in which a light source can be dimmed by means of a push button, whereby the state of the push button is detected and can be used as "switching information" for determining the dimming state of the light source
  • the switching device according to said WO 2013/090954 A1 is designed for activation by means of a pushbutton, to which a diode is connected in parallel, whereby the respective pushbutton can interrupt only a half-wave of a mains period of the energy supply through an alternating current network Circuitry is complicated and expensive and not suitable for driving by conventional power switches.
  • An object of the invention is therefore to provide a dimmable lamp which can be controlled in a simple manner by a conventional power switch, the lamp should be insensitive to mains fluctuations and network errors.
  • a lamp base which can be electrically connected to the AC voltage of an AC network, for insertion, in particular for screwing, into a lamp socket,
  • At least one dimmable light source operable with direct current at least one dimmable light source operable with direct current
  • a DC module which is set up to convert the AC voltage into a DC voltage and to output it to a DC voltage branch
  • a dimming signal generating circuit connected to the detector circuit for generating a dimming signal for dimming the at least one lighting means, wherein the drive circuit controls the at least one lighting means in response to the dimming signal, and
  • the dim signal generating circuit being adapted to
  • the lamp or the circuit arrangement has at least one energy store which is set up to supply the at least one luminous means.
  • a plurality of energy stores are provided, for example, an energy store for supplying the at least one light source and one or more other energy storage for supplying the required remaining components, such as the detector circuit, the dimming signal generating circuit and the drive circuit during the period of non-existence of a Voltage and / or a current to be provided on the lamp cap.
  • the energy store for temporarily supplying power to the luminous means, the detector circuit, the dimming signal generating circuit and the drive circuit is set up during the period of absence of a voltage and / or a current at the lamp base
  • One, two or more energy stores fulfill this function, and a plurality of energy stores connected or disconnected could also form a shared energy store or be regarded as such.
  • the object mentioned above is achieved by the dimmable lamp according to the invention an energy storage, in particular a battery, which takes over the power supply of the lamp, while the switching or dimming information is transmitted to the lamp, the part of the lamp is only taken over in mains voltage supply-free state.
  • any base or sockets can be provided.
  • any base or sockets can be provided.
  • the detector circuit and the dimming signal generating circuit may preferably also be supplied via the DC branch.
  • the term "duration of non-existence" of a voltage or a current is understood to mean the time duration in which the Voltage or the current is continuous, ie without interim interruption, not present.
  • the dimming process will be terminated by the presence of voltage or current on the lamp cap when the dimming process has not previously led to a complete dimming of the lamp, ie the lamp or the lighting means still emit at least a residual amount of light.
  • the lamp as well as the circuit arrangement according to the present invention may, of course, also be adapted to receive the switching information received by the power switch for determining further parameters, e.g. the color of the emitted light and / or its color temperature.
  • a plurality of switching patterns can be provided, which can be detected by the lamp or the circuit arrangement or its components, in particular the detector circuit and / or the Dimmsignal- generating circuit and used to specify specific light parameters.
  • the capacity of the energy store is selected so that the power supply of the lighting means, the detector circuit, the dimming signal generating circuit and the drive circuit for at least two, in particular at least 5 seconds is possible.
  • energy storage can be selected so that said time duration of the power supply is at least 7, 8, 9 or at least 10 seconds enabled by the energy storage. In some cases, however, a supply for 1 second may be sufficient.
  • supply for at least a period of time, e.g. at least one second means that the lamp or the circuit arrangement can be in full operation, that is to say the lamps emit 100% of their luminosity.
  • the lamp also has a measuring device for measuring the impedance applied to the base, in particular a network impedance. For grid impedance, use it as a parameter to check if the power switch is in the on or off state.
  • the lamp also has a measuring device for measuring the impedance applied to the socket, in particular a network impedance, wherein the lamp is arranged to measure the measured one in the absence of a voltage and / or a current on the lamp cap externally applied impedance, in particular the network impedance to compare with a predetermined limit, wherein a dimming process is initiated according to claim 1 only if
  • the lamp has been set up or "the circuit arrangement is set up” means that the individual components of the lamp or of the circuit arrangement, for example the measuring device, detector circuit or the dimming signal generating circuit, are set up for the purpose stated below could be.
  • the definable first time duration is only 50 ms. In general, it can be provided that the first period of time is between 30 and 200 ms.
  • the lamp in particular the dimming signal generating device, is adapted to allow the dimming operation exclusively during the period in which the non-presence of a voltage or a current on the lamp cap is detected.
  • the lamp in particular the dimming signal generating device, is adapted to when the dimming process has been terminated by the presence of a voltage or a current on the lamp cap
  • the definable first time period may, for example, be in the range between 200 and 800 ms and in particular 400 or 500 ms. If voltage or current continues to be applied to the lamp base even after the second definable time has elapsed, the last achieved dimming value is retained or stored.
  • the energy store, the DC voltage module, the detector circuit and the dimming signal generating circuit are at least partially, preferably completely, accommodated within the lamp base and the at least one light source is enclosed by a translucent glass body.
  • the energy store is an accumulator or a capacitor.
  • a resistance device in particular a PTC resistor, is connected between the energy store and the at least one light source, the ohmic resistance of which continues as the current flows through the resistance device towards the light source for limiting the Current flow increases.
  • the current flow may decrease by about 20% per second.
  • the at least one luminous means comprises at least one LED.
  • the dimming signal generating circuit or the drive circuit is adapted to control the dimming operation such that the speed of the dimming operation is limited such that the perceptible brightness changes maximum 50% reduced within the first second of the dimming process.
  • perceptible brightness is understood to mean the brightness perceived by the human eye.
  • the lamp has an electronic circuit, in particular a boost converter for converting the voltage of the energy storage.
  • the lamp has a plurality of lighting means
  • the drive circuit is adapted to individually control the lighting means.
  • the energy consumption of the lamp or the amount of light emitted by the lamp can be controlled in a simple manner.
  • This also makes it possible to adapt the lamp to the supply by a certain voltage level, which may be variable, for example.
  • a plurality is understood to mean a number of at least three, four, five or more.
  • the energy store, the drive circuit, the dimming signal generating circuit and / or the at least one lighting means are designed such that the lamp during a dimming process with a duration of at least 2s, preferably at least 5s, more preferably at least 10s can provide itself.
  • a circuit arrangement for dimmable power supply of at least one DC voltage / current driven light source from an AC mains comprising
  • a DC voltage module which is set up to convert the AC voltage of the AC mains into a DC voltage and to deliver it to a DC voltage branch, the circuit arrangement, in particular the DC voltage module, being connectable to the AC mains by means of a mains switch,
  • a dimming signal generating circuit connected to the detector circuit for generating a dimming signal for dimming the at least one lighting means, wherein the driving circuit controls the at least one lighting means in dependence on the dimming signal, as well as
  • the dim signal generating circuit being adapted to
  • the energy storage for interim power supply of the lighting means, the detector circuit, the dimming signal generating circuit and the drive circuit during the period of Off state of the power switch is established.
  • the circuit arrangement has no lighting means, but rather is set up to supply external lighting means.
  • the respective circuit arrangement for the supply of lighting means is set up with a certain electrical power, wherein the energy storage is also designed so that the supply of the intended power for the respective circuit or lighting means is made possible by the claims.
  • the circuit arrangements therefore relate to the same invention as the lamp and also shares essential features with the same.
  • the aforementioned advantages, technical effects of the respective features as well as alternative or preferred embodiments of the features common to the lamp according to the invention therefore apply with regard to the circuit arrangements - unless stated otherwise - in the same way.
  • the circuit arrangement may include the power switch, which, however, does not necessarily have to be part of the circuit arrangements.
  • circuit arrangements are disposed downstream of an already existing switch and form, for example, a part of a ballast of a luminous means, in particular a fluorescent lamp or an LED lamp.
  • the energy storage preferably via the DC module through the network rechargeable.
  • the capacity of the energy store is chosen so that the power supply of the illuminant, the detector circuit, the dimming signal generating circuit and the drive circuit for at least one second can be supplied by the circuit arrangement.
  • the first time duration is 400 ms.
  • the circuit arrangement additionally has a measuring device for measuring the network impedance of the alternating current network applied to the circuit arrangement.
  • the circuit arrangement additionally has a measuring device for measuring the network impedance of the AC network applied to the circuit arrangement, wherein the circuit arrangement is set up to compare the network impedance with a predefinable limit value, wherein the dimming process according to claim 16 is only initiated , if
  • the definable first time period is 50 ms.
  • the circuit arrangement in particular the dimming signal generating device, is adapted to allow the dimming operation exclusively during the period in which the switch-off state of the power switch is detected.
  • the circuit arrangement in particular the dimming signal generating device, is set up when the dimming process has ended by changing the power switch to the switch-on state
  • the energy store is an accumulator or a capacitor.
  • the circuit arrangement has a resistance device, in particular a PTC resistor, which is connected downstream of the energy store such that a power supply through the energy store into the at least one light emitting means in series via the resistance device, wherein the resistance device is designed in that the ohmic resistance of the resistance device increases with the continuation of the current flow through the resistance device towards the luminous means for limiting the current flow.
  • the at least one lighting means comprises at least one LED.
  • the dimming signal generating circuit or the drive circuit is adapted to control the dimming process such that when the power switch is for less than ls in the off state, the decrease in the electric power output by the circuit to the at least one light source maxi times 20% or that the speed of the dimming process is limited so that the perceived brightness is reduced by a maximum of 50% within the first second of the dimming process.
  • the circuit arrangement has an electronic circuit, in particular a step-up converter for converting the voltage of the energy store.
  • the drive circuit is set up to drive a plurality of lighting means individually.
  • the energy store, the drive circuit, the dimming signal generating circuit are designed such that the at least one lighting means which can be supplied by the circuit arrangement during a Dimming process with a period of at least 2s, preferably at least 5s, more preferably at least 10s can be supplied.
  • a further aspect of the invention relates to a lighting system comprising a power switch and a) a lamp connected in series with the power switch or b) a circuit arrangement according to the invention connected in series with the power switch and at least one dimmable lighting means supplied by the circuit arrangement.
  • FIG. 1 shows a first possible embodiment of a circuit arrangement or a lamp according to the invention
  • Fig. 3 in a timing diagram schematically the initiation of dimming operations in response to the switching on and off of the power switch and
  • FIG. 1 shows schematically an embodiment of a lamp 14, comprising a lamp base 15 (which is indicated schematically by dashed lines in FIG. 1), which is electrically connectable to the AC voltage of an AC network, for insertion, in particular for screwing, into a lamp socket,
  • At least one dimmable light source 5 which can be operated with direct current
  • a DC voltage module 6 which is set up to convert the AC voltage into a DC voltage and to output it to a DC voltage branch 7,
  • a dimming signal generating circuit 11 connected to the detector circuit 10 for generating a dimming signal sD for dimming the at least one luminous means 5, the driving circuit 8 controlling the at least one luminous means 5 as a function of the dimming signal sD and
  • an energy store 9 which can be charged by means of the DC module 6, the energy store 9 being electrically connected to the DC branch 7 in order to support the DC branch 7, the dim signal generating circuit 11 being arranged to
  • the energy storage 9 for interim power supply of the light source 5, the detector circuit 10, the dimming signal generating circuit 11 and the drive circuit 8 during the period of non-existence of a voltage and / or a current is arranged on the lamp cap 15.
  • Figure 1 shows schematically a circuit arrangement according to the invention for dimmable power supply of at least one operated with DC / -strom illuminant 5 from an AC network N, L, wherein the circuit arrangement only differs from the lamp that it is not designed as a standalone lamp, but with an external light source 5 can be connected.
  • the connections of the circuit arrangement therefore do not necessarily have to be realized by means of a lamp cap, but are typically like conventional connections (for example screwed or clamped connections), e.g. a ballast be formed.
  • the circuit comprises
  • a DC module 6, which is adapted to convert the AC voltage of the AC network N, L (eg 230 V AC RMS) into a DC voltage UG and deliver it to a DC voltage branch 7, wherein the circuit arrangement, in particular the DC module 6, by means of a power switch 1 with the Alternating current network N, L is connectable,
  • a dimming signal generating circuit 11 connected to the detector circuit 10 for generating a dimming signal sD for dimming the at least one luminous means 5, the driving circuit 8 controlling the at least one luminous means 5 as a function of the dimming signal sD and an energy store 9 which can be charged by means of the DC module 6, the energy store 9 being electrically connected to the DC branch 7 in order to support the DC branch 7, the dim signal generating circuit 11 being arranged to
  • the energy storage for interim power supply of the lamp 5, the detector circuit 10, the dimming signal generating circuit 11 and the drive circuit 8 is established during the period of the off state of the power switch 1.
  • a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention will now be described with reference to FIG.
  • a light source is to be operated dimmably, for which purpose the following is provided.
  • the mains voltage passes from the two phases N, L via a power switch 1, which was shown here unipolar for simplicity, via a supply line 2 to a supply control unit 3, which supplies a lighting unit 4, which contains at least one light source 5, for example one or multiple LEDs or a LED array.
  • the light bulb 5 can also incandescent lamps, such as halogen lamps, etc. as well as OLEDs, fluorescent lamps, etc.
  • the supply and control unit 3 has a DC voltage module 6, which supplies a DC voltage UG.
  • This DC module 6 may be a simple rectifier circuit or a regulated power supply.
  • the DC voltage module 6 From the DC voltage module 6 performs a DC voltage branch 7 to a drive circuit 8, at the output of the light unit 4 and the light source 5 are connected.
  • an energy storage 9 for example, a supercapacitor or an accumulator
  • this energy storage 9 is connected here via a resistor and two diodes to the DC voltage branch 7.
  • the energy store is dimensioned so that its capacity enables an interim energy supply of the illuminant, preferably for at least 1 second, more preferably 5 to 10 seconds.
  • the input voltage to the supply control unit 3 is fed to a detector circuit 10, which in turn drives a dimming signal generating circuit 11, said dimming signal generating circuit 11 outputs a dimming signal sD to a control input 12 of the drive circuit 8.
  • the detector circuit 10 and the dimming signal generating circuit 11 are adapted to detect the presence or absence of a mains voltage in the sense of the on / off state of the power switch 1 and to emit a defined dimming signal sD in dependence thereon and on the duration of the on / off state, as further explained below by way of example.
  • the mains voltage in the present case lies at the input of the detector circuit 10, the mains voltage, but could also be a current, for example, the input current to the arrangement or the current to a mains rectifier detected to determine the switching state of the switch 1, which is indicated by dashed lines in Fig. 1.
  • the circuit shown in Fig. 2 substantially corresponds to that of Fig. 1, wherein the same reference numerals are used for the same parts, but some details are shown here.
  • the DC model 6 is formed here for example as a simple rectifier, but is located in the DC branch 7, a DC / DC converter, For example, a buck converter or a boost converter 13. The appropriate choice depends on the output voltage supplied by the DC module 6 on the one hand and on the other hand, from the required voltage of the lamp 5.
  • an energy store 9 is arranged, which is designed here as a capacitor and which is likewise connected to the DC branch 7 via a resistor R and a diode D.
  • light sources 5 can be provided, which can preferably be controlled individually. It is also possible to connect a resistance device, in particular a PTC resistor, between the energy store 9 and the luminous means 5 in order to gradually limit the flow of current into the luminous means 5 and thus to predetermine the course of a dimming process.
  • a resistance device in particular a PTC resistor
  • the drive circuit 8 has a controlled transistor switch T, which is controlled by the dimming signal sD, here a PWM signal, and which leads to an input of the light source 5, this input via a reverse-biased freewheeling diode DR to the positive output of the DC / DC converter s 13 is connected, whereas the other output of the light source 5 is connected via a connected with an inductance L line to the positive output of the DC / DC converter 13 s.
  • the controlled transistor switch T is thus switched to ground in the sense of the PWM signal.
  • the drive signal detected by the detector circuit 10 enters the dimming signal generating circuit 11, in which a corresponding PWM signal is generated and supplied to the switch T.
  • the light source 5 is supplied with longer or shorter voltage or current pulses and thus dimmed.
  • the freewheeling diode DR can also be provided.
  • the dimming can be done not only by a duty cycle changing, exemplary named PWM signal but also by changing the supply voltage and / or supply current of the light source.
  • the dimming signal is 100% at a first switch-on since this value was stored.
  • This point in time A is drawn above the diagram. If, for a short time ⁇ less than the first definable time duration ⁇ was switched off, it can be seen from FIG. 3 that no dimming process is initiated in this period of time smaller ⁇ . Only after the time ⁇ + ⁇ , when the first time period ⁇ has been exceeded, and the power switch 1 is still in the off state, a falling dimming ramp is triggered, as shown in Fig. 3 from the time B + ⁇ .
  • the power switch 1 is again brought into the off state, namely for a period of time> ⁇ , then from the time D + ⁇ again a dimming process is initiated, the first with a subsequent turning on the power switch. 1 is terminated - in the present example at time E.
  • a dimming process is ended by a change of the power switch 1 from the off state to the on state, then it can also be determined how long the power switch is now in the on state, whereby additional lighting functions can be controlled.
  • ⁇ b ie, the on state is already completed before the time b is reached, here at the time point F; and F is the dimming level constant
  • b is a second definable period of time
  • the dimming direction is reversed, ie now dimmed in the present case.
  • This Aufdimmvorgang can also be terminated by a change of the power switch 1 in the on state (see time G), the Dimming level or dimming value y is achieved. The user has finished dimming down as the lighting appeared bright enough to him.
  • This switch-off triggers as the one falling ramp, which in the present case, since the user does not intervene, goes to 0% and there remains until the time N, to which the user turns on the power switch N.
  • a programming may be provided which presets or sets the last stored dimming value, in the present case the value x, when the mains switch 1 is switched on again after a complete dimming. The value x can be reached suddenly. It could also be provided that a short on / off / switching on leads to 100% of the light output.
  • the detector circuit and the dimming signal generating circuit are adapted to initiate a dimming operation, preferably with a logarithmic course, for a longer than 400 ms switching off the power switch and / or at a longer Switching the power switch on for 25 ms will trigger a change in the dimming direction and / or, if the power switch is switched off for more than 10 ms and less than 400 ms, the dimming process will start up to 100% and / or at If the mains switch is switched off for more than 10 s and less than 400 ms when the mains switch is switched on again, the dimming level must be set to the value that was saved before the switch was switched off and stored.
  • buttons are generally less common than already installed activating elements of a lamp in various domestic installations, but mostly existing network switches would have to be exchanged and, moreover, not as in the present case Invention, the continuous voltage freedom, but eg the presence of a DC component "supply voltage" must be detected as a parameter to determine if the button is activated.

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur dimmbaren Stromversorgung zumindest eines mit Gleichspannung/-strom betriebenen Leuchtmittels (5) aus einem Wechselstromnetz (N, L), wobei eine Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) dazu eingerichtet ist, - den Ein/Ausschaltzustand eines Netzschalters (1) auf Basis des Vorliegens/Nicht-Vorliegens einer Spannung und/oder eines Stromes aus dem Wechselstromnetz (N, L) festzustellen und die Zeitdauer, in der sich der Netzschalter (1) in einem Ausschaltzustand befindet, zu erfassen, - bei Überschreiten einer definierbaren ersten Zeitdauer (δ) einen Abdimmvorgang einzuleiten, und - den Abdimmvorgang für die weitere Zeitdauer fortzusetzen, in der sich der Netzschalter (1) im Ausschaltzustand befindet, und - einen nächstfolgenden Wechsel des Netzschalters (1) in den Einschaltzustand zu erkennen und den Abdimmvorgang zu beenden, indem der zuletzt im Abdimmvorgang erreichte Wert beibehalten wird, wobei ein Energiespeicher (9) zur zwischenzeitlichen Energieversorgung des Leuchtmittels (5), der Detektorschaltung (10), der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) und der Ansteuerschaltung (8) während der Zeitdauer des Ausschaltzustandes des Netzschalters (1) eingerichtet ist.

Description

DIMMBARE LAMPE, SCHALTUNGSANORDNUNG SOWIE BELEUCHTUNGSSYSTEM
Die Erfindung betrifft eine dimmbare Lampe, eine Schaltungsanordnung zur dimmbaren Stromversorgung zumindest eines mit Gleichspannung/-strom betriebenen Leuchtmittels aus einem Wechselstromnetz sowie ein Beleuchtungssystem, umfassend einen Netzschalter sowie a) eine in Serie zur dem Netzschalter geschaltete erfindungsgemäße Lampe oder b) eine in Serie zu dem Netzschalter geschaltete erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, die zumindest ein dimmbares Leuchtmittel versorgt.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche unterschiedliche dimmbare Lampen, Schaltungsanordnungen oder Beleuchtungssysteme bekannt geworden, die eine Dimmfunktion eines Leuchtmittels über herkömmliche Netzschalter realisieren können. So offenbaren z.B. die Dokumente EP 2 830 395 AI, WO 2012/004303 AI sowie US 2011/0133665 AI Schaltungsanordnungen, bei denen Leuchtmittel durch definierte Steuerimpulse in vordefinierte abgespeicherte Betriebszustände gebracht werden können. Die Steuerimpulse können dabei z.B. über eine Netzschalter vorgeben werden, wobei z.B. eine Abfolge ein Ein- und Ausschaltzuständen zur Festlegung der gewünschten Steuerimpulse herangezogen wird. Ein Dimmen des Leuchtmittels erfolgt üblicherweise in der Zeit, in der sich der Netzschalter im Einschaltzustand befindet.
Bei solchen Schaltungsanordnungen besteht die Gefahr, dass Netzfehler und Spannungsschwankungen unter Umständen den als „Schaltinformation" vordefinierten Schaltmustern gleichen können und fälschlicherweise als„Schaltinformation" interpretiert werden, obwohl sich der Netzschalter unverändert im Einschaltzustand befindet und nicht - wie angenommen - mit dem entsprechenden Schaltmuster betätigt wurde. Dadurch kann es vorkommen, dass - obwohl der Netzschalter durchgehend eingeschaltet ist - Netzfehler fälschlicherweise in Steuerimpulse gewandelt werden und Leuchtmittel auf- oder abgedimmt werden - und zwar auch dann, wenn der Netzfehler bereits abgeklungen ist, da die zeitlichen Dauer der Durchführung des jeweiligen Dimmvorgangs bei den bestehenden Systemen zumeist unabhängig von einem weitergehenden Bestehen der„Schaltinformation" ist. D.h. zur Durchführung eines Dimmvorgangs genügt es gemäß den obig genannten Schaltungsanordnungen nach dem Stand der Technik, wenn die„Schaltinformation" einmal erkannt wird, um einen vordefinierten Dimmvorgang daraufhin durchzuführen. Insbesondere für Sicherheitsanwendungen, bei denen ein Ausfall der Beleuchtung besonders problematisch ist, ist die Fehleranfälligkeit solcher herkömmlicher Schaltungsanordnungen besonders nachteilig.
Aus dem Dokument WO 2013 / 090954 AI ist eine Schaltungsanordnung bekannt geworden, bei der ein Leuchtmittel über einen Taster gedimmt werden kann, wobei der Zustand des Tasters erfasst wird und als„Schaltinformation" zur Festlegung des Dimmzustands des Leuchtmittels herangezogen werden kann. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung ist die Schaltungsvorrichtung gemäß der besagten WO 2013/090954 AI für eine Ansteuerung mittels Taster konzipiert, zu den/ en eine Diode parallel geschaltet ist, wodurch der jeweilige Taster nur eine Halbwelle einer Netzperiode der Energieversorgung durch ein Wechselstromnetz unterbrechen kann. Der Aufbau dieser Schaltungsanordnung ist kompliziert und kostenaufwändig und nicht für eine Ansteuerung durch herkömmliche Netzschalter geeignet.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin eine dimmbare Lampe zu schaffen, die in einfacher Weise durch einen herkömmlichen Netzschalter gesteuert werden kann, wobei die Lampe unempfindlich gegenüber Netzschwankungen sowie Netzfehlern sein soll.
Diese Aufgabe wird mit einer dimmbaren Lampe gelöst, die erfindungsgemäß folgende Merkmale aufweist:
- Einen mit Wechselspannung eines Wechselstromnetzes elektrisch verbindbaren Lampensockel zum Einsetzen, insbesondere zum Einschrauben, in eine Lampenfassung,
- zumindest ein mit Gleichstrom betreibbares dimmbares Leuchtmittel,
- ein Gleichspannungsmodul, das dazu eingerichtet ist, die Wechselspannung in eine Gleichspannung zu wandeln und an einen Gleichspannungszweig auszugeben,
- eine durch den Gleichspannungszweig versorgte Ansteuerschaltung zur Versorgung und Ansteuerung des zumindest einen Leuchtmittels,
- eine Detektorschaltung, - eine mit der Detektorschaltung verbundene Dimmsignalerzeugungsschaltung zur Erzeugung eines Dimmsignals zum Dimmen des zumindest einen Leuchtmittels, wobei die Ansteuerschaltung das zumindest eine Leuchtmittel in Abhängigkeit von dem Dimmsignal steuert, sowie
- einen mittels des Gleichspannungsmoduls ladbaren Energiespeicher, wobei der Energiespeicher zur Stützung des Gleichspannungszweigs mit dem Gleichspannungszweig elektrisch verbunden ist, wobei die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung dazu eingerichtet ist,
- das Nichtvorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel zu erkennen und eine zugehörige Zeitdauer des Nicht-Vorliegens zu erfassen,
- bei Überschreiten einer definierbaren ersten Zeitdauer einen Abdimmvorgang einzuleiten, und
- den Abdimmvorgang für die weitere Zeitdauer fortzusetzen, in der das Nicht-Vorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel festgestellt wird, und
- ein nachfolgendes Vorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel festzustellen und den Abdimmvorgang zu beenden , indem der zuletzt im Abdimmvorgang erreichte Dimmwert beibehalten wird, wobei der Energiespeicher zur zwischenzeitlichen Energieversorgung des Leuchtmittels, der Detektorschaltung, der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung und der Ansteuerschaltung während der Zeitdauer des Nicht-Vorliegens einer Spannung und/ oder eines Stromes an dem Lampensockel eingerichtet ist.
Dank der Erfindung ist es möglich, Schaltsignale bzw. Schaltinformation zuverlässig als solche zu erkennen und eine versehentliche Verwechslung mit üblichen Netzschwankungen als Auslöser der Einleitung und Durchführung eines Abdimmvorgangs weitgehend auszuschließen, da der Abdimmvorgang erst nach einer bestimmten Zeitdauer des NichtVorliegens einer Spannung bzw. eines Stromes am Lampensockel gestartet wird und auch nur für die weitergehende Zeitdauer des Nicht-Vorliegens einer Spannung bzw. eines Stromes fortgesetzt wird. Selbst wenn also ein Netzfehler zu einem kurzzeitigen Netzausfall führt, der die definierbare erste Zeitdauer überschreitet und so der Abdimmvorgang eingeleitet wird, wird der Abdimmvorgang bei Wiederkehr der Netzspannung sofort beendet und nicht wie in bisherigen Systemen fortgesetzt, da die Durchführung des Abdimmvorgang im Gegensatz zu den Lampen gemäß dem Stand der Technik das NichtVorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes am Lampensockel voraussetzt. Die Lampe bzw. die Schaltungsanordnung weist zumindest einen Energiespeicher auf, der zur Versorgung des zumindest einen Leuchtmittels eingerichtet ist. Sofern mehrere Energiespeicher vorgesehen sind, kann z.B. ein Energiespeicher zur Versorgung des zumindest einen Leuchtmittels und ein oder mehrere andere Energiespeicher zur Versorgung der erforderlichen verbleibenden Komponenten, wie z.B. der der Detektorschaltung, der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung und der Ansteuerschaltung während der Zeitdauer des Nicht-Vorliegens einer Spannung und/ oder eines Stromes an dem Lampensockel vorgesehen sein. Der Ausdruck, wonach„der Energiespeicher zur zwischenzeitlichen Energieversorgung des Leuchtmittels, der Detektorschaltung, der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung und der Ansteuerschaltung während der Zeitdauer des Nicht-Vorliegens einer Spannung und/ oder eines Stromes an dem Lampensockel eingerichtet ist", ist daher so zu verstehen, dass ein, zwei oder mehrere Energiespeicher diese Funktion erfüllen. Auch könnten mehrere miteinander in Verbindung stehende oder getrennte Energiespeicher einen gemeinsamen Energiespeicher ausbilden oder als solcher aufgefasst werden.
Anders ausgedrückt, wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst, indem die dimmbare Lampe erfindungsgemäß einen Energiespeicher, insbesondere einen Akku, aufweist, der die Speisung des Leuchtmittels übernimmt, während die Schalt- bzw. Dimm- Information hin zur Lampe übertragen wird, die seitens der Lampe ausschließlich im netzspannungsversorgungsfreiem Zustand übernommen wird.
Als Lampensockel bzw. -fassungen können beliebige Sockel bzw. Fassungen vorgesehen sei. Beispielhaft und nicht einschränkend seien z.B. Edison-Sockel bzw. -fassungen, insbesondere zum Beispiel E27 Sockel bzw. Fassungen genannt. Die Detektorschaltung und die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung können vorzugsweise ebenso über den Gleichspannungszweig versorgt sein. Unter dem Ausdruck „Zeitdauer des NichtVorliegens" einer Spannung bzw. eines Stromes wird die Zeitdauer verstanden, in der die Spannung bzw. der Strom durchgängig, also ohne zwischenzeitliche Unterbrechung, nicht vorliegt. Ein zwischenzeitliches Vorliegen einer Spannung oder eines Stromes führt zu einem „Neustart" bzw. Rücksetzen der Zeitdauer des Nichtvorliegens, die von dem letzten Ende des Vorliegens einer Spannung oder eines Stromes ausgehend gemessen wird. Der Abdimmvorgang kann durch das die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung bzw. das zugehörige Dimmsignal vorgegeben, insbesondere in seinem Verlauf festgelegt werden. Logischerweise wird der Abdimmvorgang einem Vorliegen von Spannung oder Strom an dem Lampensockel dann beendet werden, wenn der Abdimmvorgang nicht schon zuvor zu einem vollständigen Abdimmen der Lampe geführt hat, also die Lampe bzw. die Leuchtmittel noch zumindest eine Restmenge an Licht abstrahlen.
Die Lampe sowie die Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann natürlich zudem dazu eingerichtet sein, die durch den Netzschalter empfangene Schaltinformation zur Bestimmung weiterer Parameter wie z.B. der Farbe des abgestrahlten Lichts und/ oder seiner Farbtemperatur heranzuziehen. Im Prinzip kann eine Vielzahl an Schaltmuster vorgesehen sein, die durch die Lampe oder die Schaltungsanordnung bzw. deren Komponenten, insbesondere der Detektorschaltung und/ oder der Dimmsignal- Erzeugungsschaltung erkannt und zur Vorgabe bestimmter Lichtparameter herangezogen werden können.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kapazität des Energiespeichers so gewählt ist, dass die Energieversorgung des Leuchtmittels, der Detektorschaltung, der Dimmsignal- Erzeugungsschaltung und der Ansteuerschaltung für zumindest zwei, insbesondere zumindest 5 Sekunden ermöglicht ist. Vorzugsweise kann Energiespeicher so gewählt sein, dass die besagte Zeitdauer der Energieversorgung zumindest 7, 8, 9 oder zumindest 10 Sekunden durch den Energiespeicher ermöglicht ist. In manchen Fällen kann aber auch eine Versorgung für 1 Sekunde ausreichend sein. Der Ausdruck„Versorgung für zumindest eine Zeitdauer, z.B. zumindest eine Sekunde" bedeutet, dass die Lampe bzw. die Schaltungsanordnung sich dabei im Vollbetrieb befinden kann, sprich die Leuchtmittel mit 100% ihrer Leuchtkraft strahlen.
Also besonders günstig hat sich erwiesen, wenn die erste Zeitdauer bis zum Start einer Dimmaktion 400ms beträgt. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die erste Zeitdauer im Bereich zwischen 200 und 800 ms liegt, insbesondere zwischen 300 und 600 ms. Als zusätzliche Maßnahme, um die Fehlinterpretation von Netzfehlern noch besser ausschließen zu können, kann vorgesehen sein, dass die Lampe zudem eine Messvorrichtung zur Messung der an dem Sockel außen anliegenden Impedanz, insbesondere einer Netzimpedanz, aufweist. Für Netzimpedanz als Parameter herangezogen werden, um zu überprüfen, ob sich der Netzschalter im Ein- oder Auszustand befindet.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Lampe zudem eine Messvorrichtung zur Messung der an dem Sockel außen anliegenden Impedanz, insbesondere einer Netzimpedanz, aufweist, wobei die Lampe dazu eingerichtet ist, bei Nicht-Vorliegen einer Spannung und/ oder eines Stromes an dem Lampensockel die gemessene außen anliegende Impedanz, insbesondere die Netzimpedanz, mit einem vorgebbaren Grenzwert zu vergleichen, wobei ein Abdimmvorgang nach Anspruch 1 nur dann eingeleitet wird, wenn
- die gemessene Impedanz den vorgebbaren Grenzwert überschreitet und
- die Zeitdauer des Nicht-Vorliegens einer Spannung und/ oder eines Stromes an dem Lampensockel die definierbare erste Zeitdauer überschreitet.
Durch das Messen der Impedanz und den Vergleich mit einem vorgebbaren Grenzwert kann in einfacher Weise überprüft werden, ob der Netzschalter geöffnet ist. Dadurch kann die Betriebssicherheit der Lampe weiter erhöht werden. Der Ausdruck„die Lampe ist dazu eingerichtet" bzw. „die Schaltungsanordnung ist dazu eingerichtet" bedeutet, dass die einzelnen Komponenten der Lampe bzw. der Schaltungsanordnung, also beispielsweise die Messvorrichtung, Detektorschaltung oder die Dimmsignal- Erzeugungsschaltung etc. zu dem nachfolgend genannten Zweck eingerichtet sein können.
Diesem Fall kann insbesondere vorgesehen sein, dass die definierbare erste Zeitdauer lediglich 50 ms beträgt. Ganz allgemein kann vorgesehen sein, dass die erste Zeitdauer zwischen 30 und 200 ms liegt.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Lampe, insbesondere die Dimmsignal- Erzeugungseinrichtung, dazu eingerichtet ist, den Abdimmvorgang ausschließlich während der Zeitdauer, in der das Nicht-Vorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel festgestellt wird, zuzulassen. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass eine Ansteuerelektronik vorgesehen sein kann, die eine Änderung des Lichtpegels nur bei Nichtvorhandensein einer Netzspannung übernimmt bzw. zulässt.
Um gleichermaßen in einfacher Weise ein Aufdimmen mit dem eingangs erwähnt Netzschalter zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass die Lampe, insbesondere die Dimmsignal-Erzeugungseinrichtung, dazu eingerichtet ist, wenn der Abdimmvorgang durch Vorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel beendet wurde
- die Zeitdauer dieses Vorliegens einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel festzustellen und mit einer zweiten definierbaren Zeitdauer zu vergleichen, und
- wenn die Zeitdauer dieses Vorliegens einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel vor Ablauf der zweiten definierbaren Zeitdauer durch nachfolgendes NichtVorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel beendet wird, die Dimmrichtung zu ändern.
Die definierbare erste Zeitdauer kann beispielsweise im Bereich zwischen 200 und 800 ms liegen und insbesondere 400 oder 500 ms betragen. Wenn Spannung bzw. Stromes weiterhin auch nach Ablauf der zweiten definierbaren Zeitdauer an dem Lampensockel anliegt, dass wird der zuletzt erreichte Dimmwert beibehalten bzw. gespeichert.
Zudem kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher, das Gleichspannungsmodul, die Detektorschaltung sowie die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb des Lampensockels aufgenommen sind und das zumindest eine Leuchtmittel von einem lichtdurchlässigen Glaskörper umschlossen ist.
Weiters kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher ein Akkumulator oder ein Kondensator ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Energiespeicher und dem zumindest einen Leuchtmittel eine Widerstandsvorrichtung, insbesondere ein PTC- Widerstand, geschaltet ist, deren ohmscher Widerstand sich mit Fortdauer des Stromflusses durch die Widerstandsvorrichtung hin zu dem Leuchtmittel zur Begrenzung des Stromflusses erhöht. Der Stromfluss kann beispielsweise um ca. 20% pro Sekunde abnehmen.
Weiters kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Leuchtmittel zumindest eine LED umfasst.
Um ein zu rasches Abdimmen der Lampe während eines Abdimmvorgang zu verhindern, kann vorgesehen sein, dass die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung oder die Ansteuerschaltung dazu eingerichtet ist, den Abdimmvorgang dergestalt zu steuern, dass die Geschwindigkeit des Abdimmvorgangs dergestalt begrenzt ist, dass sich die wahrnehmbare Helligkeit um maximal 50 % innerhalb der ersten Sekunde des Abdimmvorgangs reduziert. Unter dem Ausdruck„wahrnehmbare Helligkeit" wird die durch das menschliche Auge wahrgenommene Helligkeit verstanden.
Um eine etwaige bei der Entladung des Energiespeichers auftretende Spannungsänderung ausgleichen zu können, kann vorgesehen sein, dass die Lampe einen elektronische Schaltung, insbesondere einen Hochsetzsteller zur Wandlung der Spannung des Energiespeichers aufweist.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Lampe eine Mehrzahl an Leuchtmitteln aufweist, die Ansteuerschaltung dazu eingerichtet ist, die Leuchtmittel einzeln anzusteuern. Dadurch kann die Energieaufnahme der Lampe bzw. die durch die Lampe abgestrahlten Lichtmenge in einfacher Weise gesteuert werden. Auch ist es dadurch möglich, die Lampe an die Versorgung durch ein bestimmtes Spannungsniveau anzupassen, dass beispielsweise veränderlich sein kann. Unter einer Mehrzahl wird eine Anzahl von zumindest drei, vier, fünf oder mehr verstanden.
Besonders günstig kann es sein, wenn der Energiespeicher, die Ansteuerschaltung, die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung und/ oder das zumindest eine Leuchtmittel dergestalt ausgebildet sind, dass sich die Lampe während eines Abdimmvorgang mit einer Zeitdauer von zumindest 2s, vorzugsweise zumindest 5s, besonders bevorzugt zumindest 10s selbst versorgen kann . Die eingangs genannte Aufgabe wird in einem weiteren Aspekt Erfindung durch eine Schaltungsanordnung zur dimmbaren Stromversorgung zumindest eines mit Gleichspannung/-strom betriebenen Leuchtmittels aus einem Wechselstromnetz gelöst, umfassend
- ein Gleichspannungsmodul, das dazu eingerichtet ist die Wechselspannung des Wechselstromnetzes in eine Gleichspannung zu wandeln und an einen Gleichspannungszweig abzugeben, wobei die Schaltungsanordnung, insbesondere das Gleichspannungsmodul, mittels eines Netzschalters mit dem Wechselstromnetz verbindbar ist,
- eine durch den Gleichspannungszweig versorgte Ansteuerschaltung zur Versorgung und Ansteuerung des zumindest einen Leuchtmittels,
- eine Detektorschaltung,
- eine mit der Detektorschaltung verbundene Dimmsignal-Erzeugungsschaltung zur Erzeugung eines Dimmsignals zum Dimmen des zumindest einen Leuchtmittels, wobei die Ansteuerschaltung das zumindest eine Leuchtmittel in Abhängigkeit von dem Dimmsignal steuert, sowie
- einen mittels des Gleichspannungsmoduls ladbaren Energiespeicher , wobei der Energiespeicher zur Stützung des Gleichspannungszweigs mit dem Gleichspannungszweig elektrisch verbunden ist, wobei die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung dazu eingerichtet ist,
- den Ein/ Ausschaltzustand des Netzschalters auf Basis des Vorliegens/ Nicht-Vorliegens einer Spannung und/ oder eines Stromes aus dem Wechselstromnetz festzustellen und die Zeitdauer, in der sich der Netzschalter in einem Ausschaltzustand befindet, zu erfassen,
- bei Überschreiten einer definierbaren ersten Zeitdauer einen Abdimmvorgang einzuleiten, und - den Abdimmvorgang für die weitere Zeitdauer fortzusetzen, in der sich der Netzschalter im Ausschaltzustand befindet, und
- einen nächstfolgenden Wechsel des Netzschalters in den Einschaltzustand zu erkennen und den Abdimmvorgang zu beenden, indem der zuletzt im Abdimmvorgang erreichte Wert beibehalten wird, wobei der Energiespeicher zur zwischenzeitlichen Energieversorgung des Leuchtmittels, der Detektorschaltung, der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung und der Ansteuerschaltung während der Zeitdauer des Ausschaltzustandes des Netzschalters eingerichtet ist.
Im Gegensatz zur vorgenannten Lampe weist die Schaltungsanordnung kein Leuchtmittel auf, sondern ist vielmehr zur Versorgung externer Leuchtmittel eingerichtet. Dabei ist die jeweilige Schaltungsanordnung für die Versorgung von Leuchtmittel mit einer bestimmten elektrischen Leistung eingerichtet, wobei der Energiespeicher ebenso konzipiert ist, dass die Versorgung der für die jeweilige Schaltungsanordnung vorgesehenen Leistung bzw. Leuchtmittel durch gemäß den Ansprüchen ermöglicht ist. Die Schaltungsanordnungen betrifft daher die gleiche Erfindung wie die Lampe und teilt ebenso wesentliche Merkmale mit derselben. Die zuvor genannten Vorteile, technischen Effekte der jeweiligen Merkmale sowie alternativen oder bevorzugten Ausgestaltungen der mit der erfindungsgemäßen Lampe gemeinsamen Merkmale gelten daher hinsichtlich der Schaltungsanordnungen - sofern nicht anders angegeben - in gleicher Weise. Die Schaltungsanordnung kann den Netzschalter umfassen, der allerdings nicht zwingend Bestandteil der Schaltungsanordnungen sein muss. In der Praxis ist es gut vorstellbar, dass die Schaltungsanordnungen einem bereits bestehenden Schalter nachgelagert werden und zum Beispiel einen Teil eines Vorschaltgeräts eines Leuchtmittels, insbesondere einer Leuchtstofflampe oder einer LED-Lampe bilden. Der Energiespeicher vorzugsweise über das Gleichspannungsmodul durch das Netz aufladbar.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kapazität des Energiespeichers so gewählt ist, dass die Energieversorgung des durch die Schaltungsanordnung versorgbaren Leuchtmittels, der Detektorschaltung, der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung und der Ansteuerschaltung für zumindest eine Sekunde ermöglicht ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die erste Zeitdauer 400ms beträgt.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Schaltungsanordnung zudem eine Messvorrichtung zur Messung der an der Schaltungsanordnung anliegenden Netzimpedanz des Wechselstromnetzes aufweist.
Bei den kann vorgesehen sein, dass die Schaltungsanordnung zudem eine Messvorrichtung zur Messung der an der Schaltungsanordnung anliegenden Netzimpedanz des Wechselstromnetzes aufweist , wobei die Schaltungsanordnung dazu eingerichtet ist, die Netzimpedanz mit einem vorgebbaren Grenzwert zu vergleichen, wobei der Abdimmvorgang nach Anspruch 16 nur dann eingeleitet wird, wenn
- die gemessene Impedanz den vorgebbaren Grenzwert überschreitet und
- die Zeitdauer des Nicht-Vorliegens einer Spannung bzw. eines Stromes aus dem Wechselstromnetz die definierbare erste Zeitdauer überschreitet.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die definierbare erste Zeitdauer 50 ms beträgt.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schaltungsanordnung, insbesondere die Dimmsignal-Erzeugungseinrichtung, dazu eingerichtet ist, den Abdimmvorgang ausschließlich während der Zeitdauer, in der der Ausschaltzustand des Netzschalters festgestellt wird, zuzulassen.
Weiteres kann vorgesehen sein, dass die Schaltungsanordnung, insbesondere die Dimmsignal-Erzeugungseinrichtung, dazu eingerichtet ist, wenn der Abdimmvorgang durch Wechsel des Netzschalters in den Einschaltzustand beendet wurde
- die Zeitdauer, in der sich der Netzschalter im Einschaltzustand befindet, festzustellen und mit einer zweiten definierbaren Zeitdauer zu vergleichen, und
- wenn die Zeitdauer, in der sich der Netzschalter im Einschaltzustand befindet, vor Ablauf der zweiten definierbaren Zeitdauer durch nachfolgenden Wechsel des Netzschalters in den Ausschaltzustand beendet wird, die Dimmrichtung zu ändern. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher ein Akkumulator oder ein Kondensator ist.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Schaltungsanordnung eine Widerstandsvorrichtung, insbesondere einen PTC-Widerstand, aufweist, die dem Energiespeicher dergestalt nachgeschaltet ist, dass eine Energieversorgung durch den Energiespeicher in das zumindest eine Leuchtmittel in Serie über die Widerstandsvorrichtung erfolgt, wobei die Widerstandsvorrichtung dergestalt ausgebildet ist, dass sich der ohmsche Widerstand der Widerstandsvorrichtung mit Fortdauer des Stromflusses durch die Widerstandsvorrichtung hin zu dem Leuchtmittel zur Begrenzung des Stromflusses erhöht. Diese Weise kann die Durchführung eines Abdimmvorgangs bzw. der Verlauf desselben auf technisch robuste und gleichzeitig überraschend einfache Weise vorgegeben bzw. umgesetzt werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Leuchtmittel zumindest eine LED umfasst.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung oder die Ansteuerschaltung dazu eingerichtet ist, den Abdimmvorgang dergestalt zu steuern, dass wenn sich der Netzschalter für weniger als ls im Ausschaltzustand befindet, die Abnahme der durch die Schaltungsanordnung an das zumindest eine Leuchtmittel abgegebene elektrische Leistung maxi mal 20% beträgt oder dass die Geschwindigkeit des Abdimmvorgangs dergestalt begrenzt ist, dass sich die wahrnehmbare Helligkeit um maximal 50 % innerhalb der ersten Sekunde des Abdimmvorgangs reduziert.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Schaltungsanordnung eine elektronische Schaltung, insbesondere einen Hochsetzsteller zur Wandlung der Spannung des Energiespeichers aufweist.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Ansteuerschaltung dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl an Leuchtmittel einzeln anzusteuern.
Günstigerweise kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher, die Ansteuerschaltung, die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung dergestalt ausgebildet sind, dass das durch die Schaltungsanordnung versorgbare zumindest eine Leuchtmittel während eines Abdimmvorgang mit einer Zeitdauer von zumindest 2s, vorzugsweise zumindest 5s, besonders bevorzugt zumindest 10s versorgt werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem, umfassend einen Netzschalter sowie a) eine in Serie zur dem Netzschalter geschaltete erfindungsgemäße Lampe oder b) eine in Serie zu dem Netzschalter geschaltete erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sowie zumindest ein durch die Schaltungsanordnung versorgtes dimmbares Leuchtmittel.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand beispielhafter und nicht einschränkender Ausführungsformen näher erläutert, die in den Figuren veranschaulicht sind. Darin zeigt
Fig. 1 eine erste mögliche Ausführungsform einer Schaltungsanordnung bzw. einer Lampe nach der Erfindung,
Fig. 2 eine weitere Variante einer Schaltungsanordnung bzw. einer Lampe nach der Erfindung,
Fig. 3 in einem Zeitdiagramm schematisch das Einleiten von Dimmvorgängen in Abhängigkeit von dem Ein- und Ausschalten des Netzschalters und
Fig. 4 ein Flussdiagramm eines beispielsweisen Ablaufs von Schalt- und Dimmvorgängen
In den folgenden Figuren bezeichnen - sofern nicht anders angegeben
Bezugszeichen gleiche Merkmale.
Figur 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Lampe 14, aufweisend - einen mit Wechselspannung eines Wechselstromnetzes elektrisch verbindbaren Lampensockel 15 (der schematisch durch strichlierte Linien in Figur 1 angedeutet ist) zum Einsetzen, insbesondere zum Einschrauben, in eine Lampenfassung,
- zumindest ein mit Gleichstrom betreibbares dimmbares Leuchtmittel 5,
- ein Gleichspannungsmodul 6, das dazu eingerichtet ist, die Wechselspannung in eine Gleichspannung zu wandeln und an einen Gleichspannungszweig 7 auszugeben,
- eine durch den Gleichspannungszweig 7 versorgte Ansteuerschaltung 8 zur Versorgung und Ansteuerung des zumindest einen Leuchtmittels 5,
- eine Detektorschaltung 10,
- eine mit der Detektor Schaltung 10 verbundene Dimmsignalerzeugungsschaltung 11 zur Erzeugung eines Dimmsignals sD zum Dimmen des zumindest einen Leuchtmittels 5, wobei die Ansteuerschaltung 8 das zumindest eine Leuchtmittel 5 in Abhängigkeit von dem Dimmsignal sD steuert, sowie
- einen mittels des Gleichspannungsmoduls 6 ladbaren Energiespeicher 9, wobei der Energiespeicher 9 zur Stützung des Gleichspannungszweigs 7 mit dem Gleichspannungszweig 7 elektrisch verbunden ist, wobei die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung 11 dazu eingerichtet ist,
- das Nichtvorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel 15 zu erkennen und eine zugehörige Zeitdauer des Nicht-Vorliegens zu erfassen,
- bei Überschreiten einer definierbaren ersten Zeitdauer δ einen Abdimmvorgang einzuleiten, und
- den Abdimmvorgang für die weitere Zeitdauer fortzusetzen, in der das Nicht-Vorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel 15 festgestellt wird, und - ein nachfolgendes Vorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel 15 festzustellen und den Abdimmvorgang zu beenden, indem der zuletzt im Abdimmvorgang erreichte Dimmwert beibehalten wird, wobei der Energiespeicher 9 zur zwischenzeitlichen Energieversorgung des Leuchtmittels 5, der Detektorschaltung 10, der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung 11 und der Ansteuerschaltung 8 während der Zeitdauer des Nicht-Vorliegens einer Spannung und/ oder eines Stromes an dem Lampensockel 15 eingerichtet ist.
Gleichermaßen zeigt Figur 1 schematisch eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur dimmbaren Stromversorgung zumindest eines mit Gleichspannung/ -ström betriebenen Leuchtmittels 5 aus einem Wechselstromnetz N, L, wobei sich die Schaltungsanordnung lediglich darin von der Lampe unterscheidet, dass diese nicht als eigenständige Lampe ausgebildet ist, sondern mit einem externen Leuchtmittel 5 verbunden werden kann. Die Anschlüsse der Schaltungsanordnung müssen daher auch nicht zwingend durch einen Lampensockel realisiert sein, sondern werden typischerweise wie übliche Anschlüsse (z.B. Schraub- oder Klemmanschlüsse) z.B. eines Vorschaltgeräts ausgebildet sein.
Die Schaltungsanordnung umfasst
- ein Gleichspannungsmodul 6, das dazu eingerichtet ist die Wechselspannung des Wechselstromnetzes N, L (z.B. 230 V Wechselspannungseffektivwert) in eine Gleichspannung UG zu wandeln und an einen Gleichspannungszweig 7 abzugeben, wobei die Schaltungsanordnung, insbesondere das Gleichspannungsmodul 6, mittels eines Netzschalters 1 mit dem Wechselstromnetz N, L verbindbar ist,
- eine durch den Gleichspannungszweig 7 versorgte Ansteuerschaltung 8 zur Versorgung und Ansteuerung des zumindest einen Leuchtmittels 5,
- eine Detektorschaltung 10,
- eine mit der Detektorschaltung 10 verbundene Dimmsignal-Erzeugungsschaltung 11 zur Erzeugung eines Dimmsignals sD zum Dimmen des zumindest einen Leuchtmittels 5, wobei die Ansteuerschaltung 8 das zumindest eine Leuchtmittel 5 in Abhängigkeit von dem Dimmsignal sD steuert, sowie - einen mittels des Gleichspannungsmoduls 6 ladbaren Energiespeicher 9, wobei der Energiespeicher 9 zur Stützung des Gleichspannungszweigs 7 mit dem Gleichspannungszweig 7 elektrisch verbunden ist, wobei die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung 11 dazu eingerichtet ist,
- den Ein/ Ausschaltzustand des Netzschalters 1 auf Basis des Vorliegens/ Nicht-Vorliegens einer Spannung und/ oder eines Stromes aus dem Wechselstromnetz N, L festzustellen und die Zeitdauer, in der sich der Netzschalter 1 in einem Ausschaltzustand befindet, zu erfassen,
- bei Überschreiten einer definierbaren ersten Zeitdauer δ einen Abdimmvorgang einzuleiten, und
- den Abdimmvorgang für die weitere Zeitdauer fortzusetzen, in der sich der Netzschalter 1 im Ausschaltzustand befindet, und
- einen nächstfolgenden Wechsel des Netzschalters 1 in den Einschaltzustand zu erkennen und den Abdimmvorgang zu beenden, indem der zuletzt im Abdimmvorgang erreichte Wert beibehalten wird, wobei der Energiespeicher zur zwischenzeitlichen Energieversorgung des Leuchtmittels 5, der Detektorschaltung 10, der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung 11 und der Ansteuerschaltung 8 während der Zeitdauer des Ausschaltzustandes des Netzschalters 1 eingerichtet ist.
Anhand von Fig. 1 wird nun eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung beschrieben. Ausgehend von einem Wechselspannungsnetz mit den hier eingezeichneten Phasen N, L soll ein Leuchtmittel dimmbar betrieben werden, wozu Nachstehendes vorgesehen ist.
Die Netzspannung gelangt von den beiden Phasen N, L über einen Netzschalter 1, der hier zur Vereinfachung einpolig eingezeichnet wurde, über eine Zuleitung 2 zu einer Versorgungs-Steuereinheit 3, welche eine Leuchteinheit 4 versorgt, die zumindest ein Leuchtmittel 5 enthält, beispielsweise eine oder mehrere LEDs oder ein LED-Array. Prinzipiell kann das Leuchtmittel 5 jedoch auch Glühlampen, wie Halogenlampen etc. ebenso umfassen wie OLEDs, Leuchtstofflampen usw. Die Versorgungs- und Steuereinheit 3 besitzt ein Gleichspannungsmodul 6, welches eine Gleichspannung UG liefert. Dieses Gleichspannungsmodul 6 kann eine einfache Gleichrichterschaltung oder ein geregeltes Netzteil sein.
Von dem Gleichspannungsmodul 6 führt ein Gleichspannungszweig 7 zu einer Ansteuerschaltung 8, an deren Ausgang die Leuchteinheit 4 bzw. das Leuchtmittel 5 angeschlossen sind. In dem Gleichspannungszweig 7 der Versorgungs- und Steuereinheit 3 liegt ein Energiespeicher 9, beispielsweise ein Superkondensator oder ein Akkumulator, wobei dieser Energiespeicher 9 hier über einen Widerstand und Zwei Dioden an den Gleichspannungszweig 7 geschaltet ist. Aus Gründen, die weiter unten klar hervorgehen, ist der Energiespeicher so bemessen, dass seine Kapazität eine zwischenzeitliche Energieversorgung des Leuchtmittels, in bevorzugter Weise für zumindest 1 Sekunde, besonders bevorzugt 5 bis 10 Sekunden, ermöglicht.
Die Eingangsspannung an der Versorgungs-Steuereinheit 3 ist zu einer Detektorschaltung 10 geführt, welche ihrerseits eine Dimmsignal-Erzeugungsschaltung 11 ansteuert, wobei diese Dimmsignal-Erzeugungsschaltung 11 ein Dimmsignal sD an einen Steuereingang 12 der Ansteuerschaltung 8 abgibt.
Die Detektorschaltung 10 und die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung 11 sind dazu eingerichtet, das Vorliegen bzw. Nicht-Vorliegen einer Netzspannung im Sinne des Ein/ Ausschaltzustandes des Netzschalters 1 festzustellen und in Abhängigkeit davon und von der Dauer des Ein/ Ausschaltzustandes ein definiertes Dimmsignal sD abzugeben, wie weiter unten anhand eines Beispiels näher erläutert wird. Im vorliegenden Fall liegt am Eingang der Detektorschaltung 10 die Netzspannung, doch könnte auch ein Strom, beispielsweise der Eingangsstrom in die Anordnung oder der Strom nach einem Netzgleichrichter erfasst werden, um den Schaltzustand des Schalters 1 festzustellen, was in Fig. 1 strichliert angedeutet ist.
Die in Fig. 2 gezeigte Schaltungsanordnung entspricht im Wesentlichen jener nach Fig. 1, wobei auch für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden, doch sind hier einige Details gezeigt. Das Gleichspannungsmodel 6 ist hier beispielsweise als einfacher Gleichrichter ausgebildet, doch liegt im Gleichspannungszweig 7 ein DC/DC- Wandler, beispielsweise ein Tiefsetzsteller oder ein Hochsetzsteller 13. Die entsprechende Wahl hängt von der von dem Gleichspannungsmodul 6 gelieferten Ausgangsspannung einerseits und von der benötigten Spannung des Leuchtmittels 5 andererseits ab. Wiederum, ist im Gleichspannungszweig, vor dem DC/DC-Wandler ein Energiespeicher 9 angeordnet, der hier als Kondensator ausgebildet ist und der gleichfalls über einen Widerstand R und eine Diode D an dem Gleichspannungszweig 7 liegt. Wie bereits eingangs erwähnt, können mehrere Leuchtmittel 5 vorgesehen sein, die vorzugsweise einzeln angesteuert werden können. Auch kann zwischen den Energiespeicher 9 und das Leuchtmittel 5 eine Widerstandsvorrichtung, insbesondere ein PTC-Widerstand geschaltet werden, um den Stromfluss in das Leuchtmittel 5 nach und nach zu begrenzen und damit den Verlauf eines Abdimmvorgang vorzugeben.
Die Ansteuerschaltung 8 weist einen gesteuerten Transistorschalter T auf, der von dem Dimmsignal sD, hier ein PWM-Signal, angesteuert wird und der zu einem Eingang des Leuchtmittels 5 führt, wobei dieser Eingang über eine in Sperrrichtung gepolte Freilaufdiode DR mit dem positiven Ausgang des DC/DC-Wandler s 13 verbunden ist, wogegen der andere Ausgang des Leuchtmittels 5 über eine mit einer Induktivität L behafteten Leitung an dem positiven Ausgang des DC/DC-Wandler s 13 liegt. Der gesteuerte Transistorschalter T wird somit im Sinne des PWM-Signals gegen Masse geschaltet.
Das von der Detektorschaltung 10 ermittelte Ansteuersignal gelangt in die Dimmsignal- Erzeugungsschaltung 11, in welcher ein entsprechendes PWM- Signal erzeugt und dem Schalter T zugeführt wird. Entsprechend dem Tastverhältnis des PWM Signals wird das Leuchtmittel 5 mit längeren oder kürzeren Spannungs- bzw. Strompulsen versorgt und somit gedimmt. Um Spannungsspitzen durch Leitungsinduktivitäten L am Schalter T zu vermeiden kann auch die Freilaufdiode DR vorgesehen sein.
Prinzipiell kann das Dimmen nicht nur durch ein sich im Tastverhältnis änderndes, beispielshaft genanntes PWM-Signal sondern auch durch Änderung von Speisespannung und/ oder Speisestrom des Leuchtmittels erfolgen.
Im Folgenden wird anhand der Fig. 3 und Fig. 4 eine konkrete, mögliche Erzeugungsvariante für das Dimmsignal sD erläutert, wobei anzumerken ist, dass die Erfindung nicht auf diese Variante beschränkt ist, die sich jedoch als eine benutzerfreundliche Variante herausgestellt hat.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, in welcher ganz oben symbolisch der Netzspannungsverlauf im Ein-Zustand als Sinuslinie und im Aus-Zustand als Gerade eingezeichnet ist, liegt das Dimmsignal bei einem ersten Einschalten auf 100%, da dieser Wert abgespeichert war. Dieser Zeitpunkt A ist oberhalb des Diagramms gezeichnet. Würde nun für eine nur kurze Zeit ΔΤ kleiner als die erste definierbare Zeitdauer δ ausgeschaltet, so erkennt man aus Fig. 3, das in diesem Zeitraum kleiner δ kein Dimmvorgang eingeleitet wird. Erst nach dem Zeitpunkt Β+δ, wenn die erste Zeitdauer δ überschritten wurde, und der Netzschalter 1 weiterhin sich im Auszustand befindet, wird eine fallende Dimmrampe ausgelöst, wie in Fig. 3 ab dem Zeitpunkt B + δ gezeigt ist.
Wenn der Benutzer das Dimmen unterbrechen möchte, da das Leuchtmittel 5 bzw. die Lampe 14 dunkel genug ist, so schaltet er wieder den Netzschalter 1 ein. Dies ist der Zeitpunkt C in Fig. 3. Der erreichte Dimmwert wird für die Fortdauer, in der sich der Netzschalter 1 im Einzustand befindet, beibehalten.
Wird zu einem späteren Zeitpunkt, nämlich beispielhaft zum Zeitpunkt D der Netzschalter 1 erneut in den Auszustand gebracht, und zwar für eine Zeitdauer > δ, so wird ab dem Zeitpunkt D+δ erneut ein Abdimmvorgang eingeleitet, der erst mit einem nachfolgenden Einschalten des Netzschalters 1 beendet wird - im vorliegenden Beispiel zum Zeitpunkt E.
Wird ein Abdimmvorgang durch einen Wechsel des Netzschalters 1 von dem Auszustand in den Einzustand beendet, so kann zudem festgestellt werden, wie lange sich der Netzschalter nunmehr im Einzustand befindet, wodurch zusätzliche Lichtfunktionen gesteuert werden können. So ist in der Ausführungsform nach Figur 3 vorgesehen, dass - wenn der Netzschalter 1 sich lediglich für eine bestimmte Zeitdauer At < b im Einschaltzustand befindet (also der Einschaltzustand schon vor Erreichen der Zeitdauer b beendet wird; hier zum Zeitpunkt F; Zwischen den Zeitpunkten E und F ist der Dimmpegel konstant), wobei b eine zweite definierbare Zeitdauer ist, die Dimmrichtung umgedreht, d.h. im vorliegenden Fall nun aufgedimmt wird. Dieser Aufdimmvorgang kann ebenso durch einen Wechsel des Netzschalters 1 in den Einzustand beendet werden (siehe Zeitpunkt G), wobei der Dimmpegel bzw. Dimmwert y erreicht wird. Der Benutzer hat das Hinaufdimmen beendet, da ihm die Beleuchtung hell genug erschien.
Ergänzend könnte vorgesehen sein, dass - wenn ein Aufdimmvorgang vorangegangen ist, dieser durch weiteres kurzzeitiges Aus- und Einschalten des Netzschalters 1 weiter aktiviert und deaktiviert werden kann, wobei dann vorzugsweise weiterhin gilt, dass die Zeitdauer, in der sich der Netzschalter 1 im Auszustand befindet, weniger als die erste definierbare Zeitdauer zu betragen hat, da ansonsten ein Abdimmvorgang eingeleitet würde. So führt ein Ausschalten zum Zeitpunkt H und nach einem kurzen Zeitraum At kleiner gleich δ führt zu einem weiter konstanten Verlauf des Dimmpegels zwischen den Punkten H und I und so dann zu einem Anstieg auf 100% der möglichen Leuchtstärke, bis zum Zeitpunkt J. Auf diesen 100 % bleibt der Dimmpegel bis zum Zeitpunkt K, zu welchem der Benutzer den Netzschalter 1 für eine längere Zeitdauer ausschaltet (die Verzögerung um die erste Zeitdauer δ wurde zur einfacheren Darstellung nicht eingezeichnet; der Abdimmvorgang wird allerdings natürlich erst nach Überschreiten der ersten Zeitdauer δ eingeleitet), sodass eine fallende Rampe ausgelöst wird - vergleichbar mit der Rampe zwischen den Punkten B und C -, bis zum Einschalten des Schalters 1 zum Zeitpunkt L (entsprechend dem vorigen Zeitpunkt C) und nun bleibt der Dimmpegel auf einem Wert x, wobei dieser Wert in einem Zwischenspeicher abgespeichert wird, bis zum nächsten Ausschalten zum Zeitpunkt M. Dieses Ausschalten löst wieder eine fallende Rampe aus, die im vorliegenden Fall, da der Benutzer nicht eingreift, bis auf 0% geht und dort bis zum Zeitpunkt N verbleibt, zu welchem der Benutzer den Netzschalter N einschaltet. Es kann eine Programmierung vorgesehen sein, die den zuletzt gespeicherten Dimmwert, im vorliegenden Fall den Wert x, wieder vorgibt bzw. einstellt, wenn der Netzschalter 1 nach einem vollständigen Abdimmen wieder eingeschaltet wird. Der Wert x kann sprungartig erreicht werden. Auch könnte vorgesehen sein, dass ein kurzes Ein/ Aus/ Einschalten zu 100% der Lichtleistung führt.
Für praktische und benutzerfreundliche Varianten hat es sich als sinnvoll erwiesen, wenn die Detektorschaltung und die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung dazu eingerichtet sind, bei einem länger als 400 ms dauernden Ausschalten des Netzschalters einen Dimmvorgang, bevorzugt mit einem logarithmischen Verlauf, einzuleiten und/ oder bei einem länger als 25 ms dauernden Einschalten des Netzschalters einen Wechsel der Dimmrichtung auszulösen und/ oder bei einem länger als 10 ms und weniger als 400 ms dauernden Ausschaltzustand des Netzschalters einen Hochlauf des Dimmvorganges auf 100 % auszulösen und/ oder bei einem länger als 10 s und weniger als 400 ms dauernden Ausschaltzustand des Netzschalters bei einem Wiedereinschalten des Netzschalters den Dimmpegel auf den vor dem Ausschalten vorhanden gewesenen und abgespeicherten Wert einzustellen.
Das Ablaufdiagramm der Fig. 4, das ebenfalls nur als beispielsweise Ausführungsform einer Programmierung der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung 11 anzusehen ist, soll das oben erläuterte noch besser veranschaulichen, wobei einige der Zeitpunkte A bis N in diesem Diagramm eingetragen sind.
In Anbetracht dieser Lehre ist der Fachmann in der Lage, ohne erfinderisches Zutun zu anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen. Die Erfindung ist daher nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Auch können einzelne Aspekte der Erfindung bzw. der Ausführungsformen aufgegriffen und miteinander kombiniert werden. Wesentlich sind die der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken, die durch einen Fachmann in Kenntnis dieser Beschreibung in mannigfaltiger Weise ausgeführt werden können und trotzdem als solche aufrechterhalten bleiben.
Abschließend sei noch erwähnt, dass alternativ zu der vorliegenden Erfindung ebenso die Ansteuerung mittels eines Tasters denkbar wäre, zu dem eine Diode parallel geschaltet ist, sodass zumindest eine Halbwelle einer Netzschwingung eines energieversorgenden Wechselspannungsnetzes zu der Lampe oder der Schaltungsanordnung gelangt. Dadurch kann der Energiespeicher mit deutlich geringerem Volumen ausgebildet werden. Diese Variante hat allerdings den eingangs bereits zu WO 2013/090954 AI genannten Nachteil gemeinsam, dass Taster im Allgemeinen weniger häufig als bereits installiertes ansteuerndes Element einer Lampe in diversen Hausinstallationen anzutreffen sind, sondern zumeist bestehende Netzschalter ausgetauscht werden müssten und zudem nicht wie in der vorliegenden Erfindung die durchgängige Spannungsfreiheit, sondern z.B. das Vorliegens eines Gleichanteils „Versorgungsspannung" als Parameter erfasst werden muss, um festzustellen, ob der Taster aktiviert ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Dimmbare Lampe, aufweisend
- einen mit Wechselspannung eines Wechselstromnetzes (N, L) elektrisch verbindbaren Lampensockel (15) zum Einsetzen, insbesondere zum Einschrauben, in eine Lampenfassung,
- zumindest ein mit Gleichstrom betreibbares dimmbares Leuchtmittel (5),
- ein Gleichspannungsmodul (6), das dazu eingerichtet ist, die Wechselspannung in eine Gleichspannung zu wandeln und an einen Gleichspannungszweig (7) auszugeben,
- eine durch den Gleichspannungszweig (7) versorgte Ansteuerschaltung (8) zur Versorgung und Ansteuerung des zumindest einen Leuchtmittels (5),
- eine Detektorschaltung (10),
- eine mit der Detektorschaltung (10) verbundene Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) zur Erzeugung eines Dimmsignals (sD) zum Dimmen des zumindest einen Leuchtmittels (5), wobei die Ansteuerschaltung (8) das zumindest eine Leuchtmittel (5) in Abhängigkeit von dem Dimmsignal (sD) steuert, sowie
- einen mittels des Gleichspannungsmoduls (6) ladbaren Energiespeicher (9), wobei der Energiespeicher (9) zur Stützung des Gleichspannungszweigs (7) mit dem Gleichspannungszweig (7) elektrisch verbunden ist, wobei die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) dazu eingerichtet ist,
- das Nichtvorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel (15) zu erkennen und eine zugehörige Zeitdauer des Nicht-Vorliegens zu erfassen,
- bei Überschreiten einer definierbaren ersten Zeitdauer (δ) einen Abdimmvorgang einzuleiten, und
- den Abdimmvorgang für die weitere Zeitdauer fortzusetzen, in der das Nicht-Vorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel (15) festgestellt wird, und - ein nachfolgendes Vorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel (15) festzustellen und den Abdimmvorgang zu beenden, indem der zuletzt im Abdimmvorgang erreichte Dimmwert beibehalten wird, wobei der Energiespeicher (9) zur zwischenzeitlichen Energieversorgung des Leuchtmittels (5), der Detektorschaltung (10), der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) und der Ansteuerschaltung (8) während der Zeitdauer des Nicht-Vorliegens einer Spannung und/ oder eines Stromes an dem Lampensockel (15) eingerichtet ist.
2. Lampe (14) nach Anspruch 1, wobei die Kapazität des Energiespeichers so gewählt ist, dass die Energieversorgung des Leuchtmittels (5), der Detektorschaltung (10), der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) und der Ansteuerschaltung (8) für zumindest zwei Sekunden ermöglicht ist.
3. Lampe (14) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Zeitdauer (δ) 400ms beträgt.
4. Lampe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lampe (14) zudem eine Messvorrichtung zur Messung der an dem Sockel außen anliegenden Impedanz, insbesondere einer Netzimpedanz, aufweist.
5. Lampe (14) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lampe (14) zudem eine Mess Vorrichtung zur Messung der an dem Sockel außen anliegenden Impedanz, insbesondere einer Netzimpedanz, aufweist, wobei die Lampe (14) dazu eingerichtet ist, bei Nicht-Vorliegen einer Spannung und/ oder eines Stromes an dem Lampensockel (15) die gemessene außen anliegende Impedanz, insbesondere die Netzimpedanz, mit einem vorgebbaren Grenzwert zu vergleichen, wobei ein Abdimmvorgang nach Anspruch 1 nur dann eingeleitet wird, wenn
- die gemessene Impedanz den vorgebbaren Grenzwert überschreitet und
- die Zeitdauer des Nicht-Vorliegens einer Spannung und/ oder eines Stromes an dem Lampensockel (15) die definierbare erste Zeitdauer (δ) überschreitet.
6. Lampe (14) nach Anspruch 5, wobei die definierbare erste Zeitdauer (δ) 50 ms beträgt.
7. Lampe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Lampe (14), insbesondere die Dimmsignal-Erzeugungseinrichtung (11), dazu eingerichtet ist, den Abdimmvorgang ausschließlich während der Zeitdauer, in der das Nicht-Vorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel (15) festgestellt wird, zuzulassen.
8. Lampe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lampe (14), insbesondere die Dimmsignal-Erzeugungseinrichtung (1), dazu eingerichtet ist, wenn der Abdimmvorgang durch Vorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel (15) beendet wurde
- die Zeitdauer dieses Vorliegens einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel (15) festzustellen und mit einer zweiten definierbaren Zeitdauer (b) zu vergleichen, und
- wenn die Zeitdauer dieses Vorliegens einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel (15) vor Ablauf der zweiten definierbaren Zeitdauer (b) durch nachfolgendes Nicht-Vorliegen einer Spannung bzw. eines Stromes an dem Lampensockel (15) beendet wird, die Dimmrichtung zu ändern.
9. Lampe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Energiespeicher (9), das Gleichspannungsmodul (6), die Detektorschaltung (10) sowie die Dimmsignal- Erzeugungsschaltung (11) zumindest teilweise innerhalb des Lampensockels (15) aufgenommen sind und das zumindest eine Leuchtmittel (5) von einem lichtdurchlässigen Glaskörper umschlossen ist.
10. Lampe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Energiespeicher (9) ein Akkumulator oder ein Kondensator ist.
11. Lampe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Energiespeicher (9) und dem zumindest einen Leuchtmittel (5) eine Widerstandsvorrichtung, insbesondere ein PTC-Widerstand, geschaltet ist, deren ohmscher Widerstand sich mit Fortdauer des Stromflusses durch die Widerstandsvorrichtung hin zu dem Leuchtmittel (5) zur Begrenzung des Stromflusses erhöht.
12. Lampe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Leuchtmittel (5) zumindest eine LED umfasst.
13. Lampe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dimmsignal- Erzeugungsschaltung (11) oder die Ansteuerschaltung (8) dazu eingerichtet ist, den Abdimmvorgang dergestalt zu steuern, dass die Geschwindigkeit des Abdimmvorgangs dergestalt begrenzt ist, dass sich die wahrnehmbare Helligkeit um maximal 50 % innerhalb der ersten Sekunde des Abdimmvorgangs reduziert.
14. Lampe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lampe (14) einen elektronische Schaltung, insbesondere einen Hochsetzsteller zur Wandlung der Spannung des Energiespeichers (9) aufweist.
15. Lampe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lampe (14) eine Mehrzahl an Leuchtmitteln (5) aufweist, die Ansteuerschaltung (8) dazu eingerichtet ist, die Leuchtmittel (5) einzeln anzusteuern.
16. Lampe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Energiespeicher (9), die Ansteuerschaltung (8), die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) und/ oder das zumindest eine Leuchtmittel (5) dergestalt ausgebildet sind, dass sich die Lampe (14) während eines Abdimmvorgang mit einer Zeitdauer von zumindest 2s, vorzugsweise zumindest 5s, besonders bevorzugt zumindest 10s selbst versorgen kann.
17. Schaltungsanordnung zur dimmbaren Stromversorgung zumindest eines mit Gleichspannung/ -ström betriebenen Leuchtmittels (5) aus einem Wechselstromnetz (N, L), umfassend
- ein Gleichspannungsmodul (6), das dazu eingerichtet ist die Wechselspannung des Wechselstromnetzes (N, L) in eine Gleichspannung (UG) zu wandeln und an einen Gleichspannungszweig (7) abzugeben, wobei die Schaltungsanordnung, insbesondere das Gleichspannungsmodul (6), mittels eines Netzschalters (1) mit dem Wechselstromnetz (N, L) verbindbar ist,
- eine durch den Gleichspannungszweig (7) versorgte Ansteuerschaltung (8) zur Versorgung und Ansteuerung des zumindest einen Leuchtmittels (5), - eine Detektorschaltung (10),
- eine mit der Detektorschaltung (10) verbundene Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) zur Erzeugung eines Dimmsignals (sD) zum Dimmen des zumindest einen Leuchtmittels (5), wobei die Ansteuerschaltung (8) das zumindest eine Leuchtmittel (5) in Abhängigkeit von dem Dimmsignal (sD) steuert, sowie
- einen mittels des Gleichspannungsmoduls (6) ladbaren Energiespeicher (9), wobei der Energiespeicher (9) zur Stützung des Gleichspannungszweigs (7) mit dem Gleichspannungszweig (7) elektrisch verbunden ist, wobei die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) dazu eingerichtet ist,
- den Ein/ Ausschaltzustand des Netzschalters (1) auf Basis des Vorliegens/ Nicht-Vorliegens einer Spannung und/ oder eines Stromes aus dem Wechselstromnetz (N, L) festzustellen und die Zeitdauer, in der sich der Netzschalter (1) in einem Ausschaltzustand befindet, zu erfassen,
- bei Überschreiten einer definierbaren ersten Zeitdauer (δ) einen Abdimmvorgang einzuleiten, und
- den Abdimmvorgang für die weitere Zeitdauer fortzusetzen, in der sich der Netzschalter (1) im Ausschaltzustand befindet, und
- einen nächstfolgenden Wechsel des Netzschalters (1) in den Einschaltzustand zu erkennen und den Abdimmvorgang zu beenden, indem der zuletzt im Abdimmvorgang erreichte Wert beibehalten wird, wobei der Energiespeicher (9) zur zwischenzeitlichen Energieversorgung des Leuchtmittels (5), der Detektorschaltung (10), der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) und der Ansteuerschaltung (8) während der Zeitdauer des Ausschaltzustandes des Netzschalters (1) eingerichtet ist.
18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, wobei die Kapazität des Energiespeichers (9) so gewählt ist, dass die Energieversorgung des durch die Schaltungsanordnung versorgbaren Leuchtmittels (5), der Detektorschaltung (10), der Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) und der Ansteuerschaltung (8) für zumindest eine Sekunde ermöglicht ist.
19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17 oder 18, wobei die erste Zeitdauer (δ) 400ms beträgt.
20. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltungsanordnung zudem eine Messvorrichtung zur Messung der an der Schaltungsanordnung anliegenden Netzimpedanz des Wechselstromnetzes (N, L) aufweist.
21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Schaltungsanordnung zudem eine Messvorrichtung zur Messung der an der Schaltungsanordnung anliegenden Netzimpedanz des Wechselstromnetzes (N, L) aufweist, wobei die Schaltungsanordnung dazu eingerichtet ist, die Netzimpedanz mit einem vorgebbaren Grenzwert zu vergleichen, wobei der Abdimmvorgang nach Anspruch 16 nur dann eingeleitet wird, wenn
- die gemessene Impedanz den vorgebbaren Grenzwert überschreitet und
- die Zeitdauer des Nicht-Vorliegens einer Spannung bzw. eines Stromes aus dem Wechselstromnetz (N, L) die definierbare erste Zeitdauer (δ) überschreitet.
22. Schaltungsanordnung nach Anspruch 21, wobei die definierbare erste Zeitdauer (δ) 50 ms beträgt.
23. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltungsanordnung, insbesondere die Dimmsignal-Erzeugungseinrichtung (11), dazu eingerichtet ist, den Abdimmvorgang ausschließlich während der Zeitdauer, in der der Ausschaltzustand des Netzschalters (1) festgestellt wird, zuzulassen.
24. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltungsanordnung, insbesondere die Dimmsignal-Erzeugungseinrichtung (11), dazu eingerichtet ist, wenn der Abdimmvorgang durch Wechsel des Netzschalters (1) in den Einschaltzustand beendet wurde
- die Zeitdauer, in der sich der Netzschalter (1) im Einschaltzustand befindet, festzustellen und mit einer zweiten definierbaren Zeitdauer (b) zu vergleichen, und - wenn die Zeitdauer, in der sich der Netzschalter (1) im Einschaltzustand befindet, vor Ablauf der zweiten definierbaren Zeitdauer (b) durch nachfolgenden Wechsel des Netzschalters (1) in den Ausschaltzustand beendet wird, die Dimmrichtung zu ändern.
25. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Energiespeicher (9)ein Akkumulator oder ein Kondensator ist.
26. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltungsanordnung eine Widerstandsvorrichtung, insbesondere einen PTC-Widerstand, aufweist, die dem Energiespeicher (9) dergestalt nachgeschaltet ist, dass eine Energieversorgung durch den Energiespeicher (9) in das zumindest eine Leuchtmittel (5) in Serie über die Widerstandsvorrichtung erfolgt, wobei die Widerstandsvorrichtung dergestalt ausgebildet ist, dass sich der ohmsche Widerstand der Widerstandsvorrichtung mit Fortdauer des Stromflusses durch die Widerstandsvorrichtung hin zu dem Leuchtmittel (5) zur Begrenzung des Stromflusses erhöht.
27. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Leuchtmittel (5) zumindest eine LED umfasst.
28. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) oder die Ansteuerschaltung (8) dazu eingerichtet ist, den Abdimmvorgang dergestalt zu steuern, dass die Geschwindigkeit des Abdimmvorgangs dergestalt begrenzt ist, dass sich die wahrnehmbare Helligkeit um maximal 50 % innerhalb der ersten Sekunde des Abdimmvorgangs reduziert.
29. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltungsanordnung eine elektronische Schaltung, insbesondere einen Hochsetzsteller zur Wandlung der Spannung des Energiespeichers aufweist.
30. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerschaltung (8) dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl an Leuchtmittel (5) einzeln anzusteuern.
31. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Energiespeicher (9), die Ansteuerschaltung (8), die Dimmsignal-Erzeugungsschaltung (11) dergestalt ausgebildet sind, dass das durch die Schaltungsanordnung versorgbare zumindest eine Leuchtmittel (5) während eines Abdimmvorgang mit einer Zeitdauer von zumindest 3s, vorzugsweise zumindest 5s, besonders bevorzugt zumindest 10s selbst versorgt werden kann.
32. Beleuchtungssystem, umfassend einen Netzschalter (1) sowie a) eine in Serie zur dem Netzschalter (1) geschaltete Lampe (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, oder b) eine in Serie zu dem Netzschalter (1) geschaltete Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 31 sowie zumindest ein durch die Schaltungsanordnung versorgtes dimmbares Leuchtmittel (5).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20130334980A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Xunwei Zhou Led light dimming

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