WO2018035548A1 - Lichtquellenschaltungseinrichtung - Google Patents

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WO2018035548A1
WO2018035548A1 PCT/AT2017/060163 AT2017060163W WO2018035548A1 WO 2018035548 A1 WO2018035548 A1 WO 2018035548A1 AT 2017060163 W AT2017060163 W AT 2017060163W WO 2018035548 A1 WO2018035548 A1 WO 2018035548A1
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switch
current
circuit device
source circuit
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PCT/AT2017/060163
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Michael METH
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Meth Michael
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    • H05B47/19—Controlling the light source by remote control via wireless transmission

Definitions

  • the invention relates to a light source circuit device which has a control unit electrically powered via a switch, which contains a triggered by a receiver of wireless signals Wegaktor and is connected upstream of a light source.
  • the above configuration is currently the most common. It comes about with subsequent installation of remote control elements in an existing lighting system.
  • the control unit is usually used directly in a lamp socket.
  • the conventional switch (light switch, wall switch) ensuring the power supply must be switched on. But if the switch is turned off by mistake, the remote control of the lighting is paralyzed, which often occurs because the wall switch usually remains unchanged when a remote control is retrofitted. This dependence of the remote control function of the power supply ensuring switch is disadvantageous.
  • the aim of the invention is to eliminate this disadvantage, ie to ensure the remote controllability of the lighting at each switch position.
  • a switch state detector and the design of the (wall) switch as an opening pushbutton or - more generally - a short-opening switching mechanism ensure that the light source circuit device is in permanent operation. If the pushbutton is closed in its rest position, the switch state detector does not supply a signal to the switch actuator, so that it is triggered solely by the receiver, ie the light source is switched on and off only via the remote control. However, if the button is actuated, ie the supply circuit is interrupted, the switch state detector detects this and delivers it to the switch actuator Signal so that its respective switching state is inverted: if the light source was switched off, it will be switched on, if it was switched on, it will be switched off.
  • a preferred embodiment of a current detector is characterized in that it comprises two antiparallel-connected diodes in the current-carrying line, to which two antiparallel-arranged base-emitter paths of two pnp transistors are connected in parallel, whose collectors are connected to the base of a switching transistor in the emitter circuit are whose emitter is connected to a DC voltage source and whose collector leads via a Impulslynmesser to the switching actuator, wherein the base and the collector of the switching transistor are bridged by a resistor and the collector circuit has a conventional voltage-forming resistor.
  • the current detection takes place via the voltage drop across the two diodes (ds depending on the current flow direction ca + 0.6 V), which controls one of the two transistors, one of which is active depending on the direction of current flow, the switching transistor whose collector output leads to the pulse length meter. This is used to distinguish the current interruptions at each polarity change of the alternating current of those when pressing the open button. Only in the latter case does he deliver a signal to the switch actuator.
  • a further variant of the current detector according to the invention is characterized in that the current detector has two antiparallel-connected diodes in the current-carrying line, to which two antiparallel-arranged base-emitter paths of two pnp transistors are connected in parallel, whose collectors are connected to the base of an emitter circuit Switching transistor are connected, whose base and collector are bridged by a resistor, that a capacitor with parallel-connected Zener diode on the one hand to the current-carrying line, on the other hand via a charging resistor and another diode at the neutral and that between the collector of the switching transistor and the charging resistor with a Series resistor provided and voltage-supplied via a resistor optocoupler is connected, the output leads to the pulse length meter.
  • the advantage of this circuit is the galvanic separation of the switching transistor from the pulse length meter with the aid of the optocoupler.
  • the current detector in which the voltage drop across two antiparallel diodes is detected as an indication of the passage of current, if between the current-carrying line and the neutral conductor a minimum load resistance is used. This ensures a minimum current consumption, so that it can be ensured that the diodes develop the desired voltage drop, generally approx. +0.6.
  • the current detection can also take place in that the current detector has a Hall sensor which passes through the current-carrying line and which is lined up with a comparator and a pulse length meter whose output leads to the switching actuator.
  • the comparator serves to compare the output signal of the Hall sensor with a predetermined threshold value.
  • the switch state detector is designed as a voltage detector, then it is recommended that it is a relay which rests on the one hand on the current-carrying line, on the other hand on the neutral conductor and is connected via an actuator to the switch actuator.
  • the opening button can be accomplished in accordance with the invention simply by the fact that in a (usually existing) (wall) switch in the form of a changeover switch, the changeover contacts are electrically bypassed.
  • a switch in the form of a changeover switch, the circuit is in each case briefly interrupted, which gives the desired function.
  • the subsequent bridging the changeover contacts of an existing switch requires its dismantling, so it can not be performed by each person in the rule.
  • an opening button can - again in accordance with the invention - easier to win from a conventional on-off switch or toggle switch when a return spring is used under the rocker switch. Then it is sufficient to subtract the rocker switch, use a matching compression spring and press the rocker switch again.
  • this arrangement during the depression of the rocker switch, the entire power supply of the light source is interrupted.
  • a preferred embodiment of the invention consists in a combination of both aforementioned measures, ie in that the opening button is a changeover switch with bridged changeover contacts and a return spring arranged below the switching rocker.
  • This design has the further advantage that the duration of the button operation can be determined, ie the time interval between pressing and releasing is measurable, so that the lighting can be equipped with a dimming function.
  • connection terminals for further consumers are provided at the input of the control unit. Then namely in the vicinity of the switched light source about a security camera, sensors for alarm systems, audio sources, etc. can be supplied with mains power without these consumers would require a separate power supply.
  • FIG. 1 shows a schematic circuit diagram of the light source circuit device according to the invention, wherein the switch state detector is designed as a current detector
  • FIG. 2 schematically shows an on-off switch converted to an opening pushbutton
  • FIG. 3 schematically shows a toggle switch converted into an opening pushbutton
  • FIG. 5 shows a schematic circuit diagram of an embodiment of the current detector contained in the light source circuit device according to the invention shown in FIG. 1
  • FIGS. 6 and 7 show two further possible embodiments of a current detector according to the invention
  • Fig. 1 shows a circuit diagram of the light source circuit device according to the invention.
  • This consists of a control unit 1 and an opening button 2, via which the mains power supply by means of the current-carrying line L or L 'and the neutral N occurs.
  • the output of the control unit 1 is connected to the on and off, at most dimming, light source 3.
  • the heart of the control unit 1 is a wireless signal receiver 4 which triggers a switch actuator 5 for the on-off switch 6.
  • the receiver 4 can for signals via WLAN, Bluetooth, radio, audio or the like. be designed.
  • To supply the components of the control unit 1 with direct current in this also a current transformer 7 is present.
  • a switch state detector is provided, which is designed according to FIG. 1 as a current detector 8. From the current detector 8, an output leads to the switching actuator 5, which is designed so that upon arrival of a signal coming from the current detector 8, the switching state is inverted due to the incoming signal from the receiver 4. Depending on the position of the on-off switch 6 this is thus brought in a signal from the current detector 8 in the other position: was the light source 3 is turned on, it is turned off, and vice versa.
  • the illustrated in Fig. 1 opening button 2 is a conventional changeover switch with bridged changeover contacts.
  • the button 2 In the illustrated position, the button 2 is closed, so that the on-off switch 6 is operated only by the receiver 4 via the switch actuator 5.
  • Pressing button 2 (or the bridged changeover switch) cuts off the power supply (short). This is detected by the current detector 8, which then outputs a signal for inverting the switching actuator 5, whereby the on-off switch 6 - depending on the starting position - is opened or closed.
  • the switching on and off of the light source 3 can therefore be done both with the button 2, and via the receiver 4.
  • Fig. 2 and 3 two other variants for the conversion of conventional switches to an opening button 2 are symbolically illustrated. 2, below the (not shown) rocker switch of an on-off switch, a return spring 9, so that it acts as a button. 3, in addition to bridging the changeover contacts of a changeover switch - as shown in Fig. 1 - a return spring 9 below the (not shown) switching rocker is provided.
  • This combination allows - with not described here, conventional means - the detection of the duration of the operation of the probe 2, which can be used - with known means - for dimming the light source 3 subsequently.
  • Fig. 4 illustrates a further development of Fig. 1, according to which are provided at the input of the control unit 1 terminals 10 for another consumer 11.
  • This embodiment makes it possible to feed any consumer 11 via the mains supply of the light source 3, even if it should be turned off. This is not possible with the circuit devices used so far because of the power interruption with the light source switched off.
  • For a desired retrofitting about a security camera or sensors for alarm systems so far rather - if no battery operation is desired - separate power supplies are fed; This is no longer necessary in the circuit device according to the invention.
  • the current detector 8 offers a variety of variants. Some of which are in accordance with the invention are illustrated in Figs. 5-7.
  • the current detector 8 has in the current-carrying line L 'two antiparallel-connected diodes Dl and D2, which represent the central element of the detection, especially since a voltage drop of up to about 0.6 V occurs in them during current flow, the depending on current current flow direction is positive or negative.
  • the ratio of voltage drop to current is known to be dependent on the diode type.
  • Parallel to the two diodes Dl and D2, two antiparallel arranged base-emitter paths of two PNP transistors Tl and T2 are connected. Since the signal edges of Tl and T2 are not very steep, their collectors are connected to the base of a common-emitter switching transistor T3.
  • the switching transistor T3 is supplied by a DC voltage source U1.
  • a resistor Rl Between its base and its collector is - in a conventional manner - a resistor Rl, and in the collector circuit is connected - also in a conventional manner - a voltage-forming resistor R2.
  • the collector of the switching transistor T3 is connected to a pulse length meter 12 whose output leads to the switching actuator 5 (FIG. 1, FIG. 4) for the on-off switch 6 of the light source 3.
  • the diode pair Dl, D2 flows through current, a voltage drop occurs, so that the transistors Tl, T2 short-circuit the input of the emitter circuit and the switch transistor T3 delivers a logic zero at the output. If, on the other hand, no current flows through the diode pair D1, D2, ie if no voltage drop occurs, then the transistors T1, T2 do not cause a short circuit at the input of the emitter circuit and the switching transistor T3 supplies a logical one at its output. Since at each zero crossing of an alternating current, ie at each polarity change, a temporary power interruption occurs, it must be distinguished from a usually longer power interruption due to actuation of the button 2.
  • pulse width meter 12 which is configured to only emit a signal when the detected pulse duration is longer than that due to current zero crossings.
  • the pulse length meter 12 therefore only supplies a logical one when a certain minimum pulse width, which is approximately at approximately 5 ms, is exceeded.
  • the limit value for the pulse duration measurement is therefore the best slightly above the pulse duration of the current zero crossings.
  • the current detector 8 according to FIG. 6 agrees with those of the circuit according to FIG. 5 with regard to the components D1, D2, T1, T2, T3 and R1 as well as their function.
  • the DC voltage source U1 according to FIG.
  • a capacitor C1 with parallel-connected Zener diode D4 rests on the one hand on the current-carrying line L ', on the other hand via a charging resistor R6 and another diode D3 on the neutral conductor N.
  • a series resistor R3 and voltage-supplied via a resistor R4 optocoupler 13 whose output leads to the pulse length meter 12.
  • the optocoupler 13 is used for the galvanic isolation of the current-detecting components D1, D2, T1, T2, T3 of the circuit and the signal-evaluating components, ie the pulse length meter 12 integrated in the current detector 8 and the switching actuator 5 (FIG. 1, FIG. 4) illustrated as a separate block ). It only emits a signal, ie its diode lights up when no or too low a voltage drop (smaller than the usual value for diodes of approx. + 0.6 V) occurs at the diode pair D 1, D 2.
  • a minimum load resistor R5 is still inserted between the current-carrying line L 'and the neutral conductor N. This ensures a minimum current flow at which the required voltage drop of approx. + 0.6 V occurs at the diode pair D 1, D 2. Such a minimum load resistance can also be provided in the current detector 8 according to FIG. 5.
  • a current detector 8 is illustrated, in which the current-detecting element is a Hall sensor 14 to which a comparator 15 and - as in the aforementioned circuits - a switching actuator 5 leading pulse length meter 12 are lined up.
  • the Hall sensor 14 detects the magnetic field around the current-carrying conductor L 'and converts the magnetic flux density into a voltage.
  • the output of the Hall sensor 14 is compared with a predetermined threshold value. If the signal of the Hall sensor 14 outside the tolerance range around the threshold value, the comparator provides a logical one, the signal strength is within the tolerance range around the threshold value, the comparator 15 outputs a logic zero.
  • the essence of the invention is mainly that the state of the switch 2, which is designed as an opening button is detected, so that it is determined whether the circuit is open or closed. This can be done except with the above with reference to FIGS. 1 to 7 above described current detectors 8 with voltage detectors. Such an embodiment consistent with the invention is illustrated in FIG.
  • a voltage detector 16 is now provided in the form of a relay, on the one hand to the current-carrying line L ', on the other hand, the neutral conductor N and is connected via an actuator 17 to the switch actuator 5 in combination.
  • the remaining circuit components correspond to those which have already been described in the course of FIGS. 1 to 7.
  • connection terminals 10 which are only shown in FIG. 4, can, of course, be provided for further consumers 11 in all variants of the light source switching device according to the invention.
  • the light source circuit device according to the invention is available on the one hand as a complete unit, on the other hand can be obtained by a conventional control unit exchanged by a control unit according to the invention, equipped with a switch state detector and a conventional switch is converted by slight modification to an opening button ,

Abstract

Lichtquellenschaltungseinrichtung, welche eine über einen Schalter elektrisch angespeiste Steuereinheit (1) aufweist, die einen von einem Empfänger (4) drahtloser Signale getriggerten Schaltaktor (5) enthält und einer Lichtquelle (3) vorgeschaltet ist. Um zu gewährleisten, dass das Ein- und Ausschalten der Lichtquelle (3) sowohl durch Betätigen des Schalters, als auch mittels des Empfängers (4) bewerkstelligt werden kann, ist am Eingang der Steuereinheit (1) ein Schalterzustandsdetektor (8) vorgesehen, der mit dem Schaltaktor (5) zum jeweiligen Invertieren von dessen Zustand in Verbindung steht, wobei der Schalter als öffnender Taster (2) ausgeführt ist. Der Schalterzustandsdetektor kann entweder als Strom- oder als Spannungsdetektor ausgebildet sein.

Description

Lichtquellenschaltungseinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtquellenschaltungseinrichtung, welche eine über einen Schalter elektrisch angespeiste Steuereinheit aufweist, die einen von einem Empfänger drahtloser Signale getriggerten Schaltaktor enthält und einer Lichtquelle vorgeschaltet ist.
Die vorgenannte Konfiguration ist die derzeit häufigste. Sie kommt bei nachträglichem Einbau von Fernsteuerelementen in ein bestehendes Beleuchtungs System zustande. Dabei wird die Steuereinheit meist direkt in eine Lampenfassung eingesetzt. Damit sie bei Empfang eines Steuersignals zum Ein- oder Ausschalten der Lampe, über z.B. WLAN, Bluetooth, Funk, Geräuscherkennung, etc., funktionstüchtig ist, muss der die Stromzufuhr gewährleistende, herkömmliche Schalter (Lichtschalter, Wandschalter) eingeschaltet sein. Wird der Schalter aber irrtümlich ausgeschaltet, ist die Fernsteuerung der Beleuchtung lahm gelegt, was häufig auftritt, da der Wandschalter meist unverändert bleibt, wenn eine Fernsteuerung nachträglich eingebaut wird. Diese Abhängigkeit der Fernsteuerfunktion von dem die Stromzufuhr gewährleistenden Schalter ist von Nachteil.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen, also die Fernsteuerbarkeit der Beleuchtung bei jeder Schalterstellung sicher zu stellen.
Dieses Ziel wird mit einer Lichtquellenschaltungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass am Eingang der Steuereinheit ein Schalterzustandsde- tektor vorgesehen ist, der mit dem Schaltaktor zum jeweiligen Invertieren von dessen Zustand in Verbindung steht, und dass der Schalter als öffnender Taster ausgeführt ist.
Die erfindungsgemäße Ergänzung der Steuereinheit durch einen Schalterzustandsdetektor und die Ausführung des (Wand)Schalters als öffnender Taster bzw. - allgemeiner ausgedrückt - kurzzeitig öffnendes Schaltwerk gewährleisten eine ständige Funktionstüchtigkeit der Lichtquellenschaltungseinrichtung. Ist der Taster nämlich in seiner Ruhestellung geschlossen, liefert der Schalterzustandsdetektor an den Schaltaktor kein Signal, sodass dieser einzig und allein vom Empfänger getriggert wird, das Ein- und Ausschalten der Lichtquelle also nur über die Fernsteuerung erfolgt. Wird der Taster jedoch betätigt, also der Speisestromkreis unterbrochen, nimmt der Schalterzustandsdetektor dies wahr und liefert an den Schaltaktor ein Signal, sodass dessen jeweiliger Schaltzustand invertiert wird: war die Lichtquelle ausgeschaltet, so wird sie eingeschaltet, war sie eingeschaltet, wird sie ausgeschaltet.
Für den Schalterzustandsdetektor bieten sich Strom- oder Spannungsdetektoren an. Eine bevorzugte Ausführungsform eines Stromdetektors zeichnet sich dadurch aus, dass er in der stromführenden Leitung zwei antiparallel geschaltete Dioden aufweist, denen zwei antiparallel angeordnete Basis-Emitter-Strecken zweier pnp-Transistoren parallel geschaltet sind, deren Kollektoren an die Basis eines in Emitterschaltung befindlichen Schalttransistors angeschlossen sind, dessen Emitter mit einer Gleichspannungsquelle verbunden ist und dessen Kollektor über einen Impulslängenmesser zum Schaltaktor führt, wobei die Basis und der Kollektor des Schalttransistors durch einen Widerstand überbrückt sind und der Kollektorkreis einen herkömmlichen spannungsbildenden Widerstand aufweist. Die Stromdetektion erfolgt dabei über den Spannungsabfall an den beiden Dioden (ds je nach Stromflussrichtung ca + 0,6 V), der über die beiden Transistoren, von denen je nach Stromflussrichtung jeweils einer aktiv ist, den Schalttransistor ansteuert, dessen Kollektorausgang zum Impulslängenmesser führt. Dieser dient dazu, die Stromunterbrechungen bei jedem Polaritätswechsel des Wechselstroms von jenen bei Betätigen des öffnenden Tasters zu unterscheiden. Nur in letztgenanntem Fall liefert er ein Signal an den Schaltaktor.
Eine weitere erfindungsgemäße Variante des Stromdetektors zeichnet sich dadurch aus, dass der Stromdetektor in der stromführenden Leitung zwei antiparallel geschaltete Dioden aufweist, denen zwei antiparallel angeordnete Basis-Emitter-Strecken zweier pnp-Transistoren parallel geschaltet sind, deren Kollektoren an die Basis eines in Emitterschaltung befindlichen Schalttransistors angeschlossen sind, dessen Basis und Kollektor durch einen Widerstand überbrückt sind, dass ein Kondensator mit parallelgeschalteter Zenerdiode einerseits an der stromführenden Leitung, anderseits über einen Ladewiderstand und eine weitere Diode am Nullleiter anliegt und dass zwischen dem Kollektor des Schalttransistors und dem Ladewiderstand ein mit einem Vorwiderstand versehener und über einen Widerstand spannungsversorgter Optokoppler geschaltet ist, dessen Ausgang zum Impulslängenmesser führt. Der Vorteil dieser Schaltung liegt in der galvanischen Trennung des Schalttransistors vom Impulslängenmesser mit Hilfe des Optokopplers.
Weiters ist es bei den Varianten des Stromdetektors, bei denen der Spannungsabfall an zwei antiparallelen Dioden als Indiz für den Stromdurchgang erfasst wird, günstig, wenn zwischen der stromführenden Leitung und dem Nullleiter ein Mindestlastwiderstand eingesetzt ist. Dieser stellt eine Mindeststromaufnahme sicher, sodass gewährleistet werden kann, dass die Dioden den gewünschten Spannungsabfall, in der Regel ca + 0,6, entwickeln.
Die Stromdetektion kann erfindungsgemäß auch dadurch erfolgen, dass der Stromdetektor einen von der stromführenden Leitung durchsetzen Hallsensor aufweist, dem ein Komparator und ein Impulslängenmesser nachgereiht sind, dessen Ausgang zum Schaltaktor führt. Der Komparator dient dazu, das Ausgangssignal des Hallsensors mit einem vorgegebenen Schwellenwert zu vergleichen. Dem Impulslängenmesser kommt die bereits vorstehend beschriebene Funktion zu.
Wird der Schalterzustandsdetektor als Spannungsdetektor ausgeführt, so ist es empfehlenswert, dass es sich um ein Relais handelt, das einerseits an der stromführenden Leitung, anderseits am Nullleiter anliegt und über einen Aktuator mit dem Schaltaktor in Verbindung steht.
Der öffnende Taster kann im Einklang mit der Erfindung einfach dadurch bewerkstelligt werden, dass bei einem (üblicherweise vorhandenen) (Wand) Schalter in Form eines Wechselschalters, die Wechselkontakte elektrisch überbrückt werden. Beim Betätigen eines derartigen Schalters wird der Stromkreis nämlich in jedem Fall kurzzeitig unterbrochen, was die gewünschte Funktion ergibt. Das nachträgliche Überbrücken der Wechselkontakte eines bestehenden Schalters erfordert aber dessen Demontage, kann also in der Regel nicht von jeder Person ausgeführt werden.
Ein öffnender Taster lässt sich aber - wieder im Einklang mit der Erfindung - aus einem herkömmlichen Ein-Aus-Schalter oder Wechselschalter einfacher gewinnen, wenn unter dessen Schaltwippe eine Rückstellfeder eingesetzt wird. Dann genügt es, die Schaltwippe abzuziehen, eine passende Druckfeder einzusetzen und die Schaltwippe wieder aufzudrücken. Allerdings ist bei dieser Anordnung während des Niederdrückens der Schaltwippe die gesamte Stromversorgung der Lichtquelle unterbrochen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in einer Kombination beider vorgenannten Maßnahmen, also darin, dass der öffnende Taster ein Wechselschalter mit überbrückten Wechselkontakten und einer unter der Schaltwippe angeordneten Rückstellfeder ist. Diese Bauweise hat den weiteren Vorteil, dass die Dauer der Tasterbetätigung feststellbar, also der zeitliche Abstand zwischen Drücken und Loslassen messbar ist, sodass die Beleuchtung mit einer Dimmfunktion ausgestattet werden kann.
Die Einsatzmöglichkeit der erfindungsgemäßen Lichtquellenschaltungseinrichtung lässt sich erweitern, wenn am Eingang der Steuereinheit Anschlussklemmen für weitere Verbraucher vorgesehen sind. Dann können nämlich im Nahbereich der geschalteten Lichtquelle etwa eine Überwachungskamera, Sensoren für Alarmanlagen, Audioquellen usw. mit Netzstrom versorgt werden, ohne dass diese Verbraucher einer separaten Stromversorgung bedürften.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Lichtquellenschaltungseinrichtung, wobei der Schalterzustandsdetektor als Stromdetektor ausgeführt ist, Fig. 2 schematisch einen zu einem öffnenden Taster umgebauten Ein-Aus-Schalter, Fig. 3 schematisch einen zu einem öffnenden Taster umgebauten Wechselschalter, Fig. 4 die Lichtquellenschaltungseinrichtung gemäß Fig. 1 mit zusätzlich angeschlossenem Verbraucher, Fig. 5 ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform des in der erfindungsgemäßen Lichtquellenschaltungseinrichtung gemäß Fig. 1 enthaltenen Stromdetektors, die Fig. 6 und 7 zwei weitere mögliche Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Stromdetektors sowie Fig. 8 ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Lichtquellenschaltungseinrichtung, wobei der Schalterzustandsdetektor ein Spannungsdetektor in Form eines Relais ist.
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Lichtquellenschaltungseinrichtung. Diese besteht aus einer Steuereinheit 1 und einem öffnenden Taster 2, über den die Netzstromzufuhr mittels der stromführenden Leitung L bzw. L' und dem Nullleiter N erfolgt. Der Ausgang der Steuereinheit 1 ist an die ein- und auszuschaltende, allenfalls zu dimmende, Lichtquelle 3 angeschlossen. Das Herz der Steuereinheit 1 ist ein Empfänger 4 drahtloser Signale, der einen Schaltaktor 5 für den Ein-Aus-Schalter 6 triggert. Der Empfänger 4 kann für Signale über WLAN, Bluetooth, Funk, Audio odgl. ausgelegt sein. Zur Versorgung der Bauteile der Steuereinheit 1 mit Gleichstrom ist in dieser auch ein Stromwandler 7 vorhanden.
Am Eingang der Steuereinheit 1 ist ein Schalterzustandsdetektor vorgesehen, der gemäß Fig. 1 als Stromdetektor 8 ausgeführt ist. Vom Stromdetektor 8 führt ein Ausgang zum Schaltaktor 5, der so ausgeführt ist, dass bei Eintreffen eines vom Stromdetektor 8 kommenden Signals der Schaltzustand aufgrund des vom Empfänger 4 einlangenden Signals invertiert wird. Je nach Stellung des Ein- Aus-Schalters 6 wird dieser somit bei einem Signal vom Stromdetektor 8 in die jeweils andere Stellung gebracht: war die Lichtquelle 3 eingeschaltet, wird sie ausgeschaltet, und umgekehrt.
Der in Fig. 1 veranschaulichte öffnende Taster 2 stellt einen herkömmlichen Wechselschalter mit überbrückten Wechselkontakten dar. In der dargestellten Position ist der Taster 2 geschlossen, sodass der Ein- Aus-Schalter 6 nur vom Empfänger 4 über den Schaltaktor 5 betätigt wird. Bei Drücken auf den Taster 2 (bzw. auf den überbrückten Wechselschalter) wird die Stromzufuhr (kurz) unterbrochen. Dies wird vom Stromdetektor 8 wahrgenommen, der daraufhin ein Signal zum Invertieren des Schaltaktors 5 abgibt, wodurch der Ein- Aus-Schalter 6 - je nach Ausgangsstellung - geöffnet oder geschlossen wird. Das Ein- und Ausschalten der Lichtquelle 3 kann daher sowohl mit dem Taster 2, als auch über den Empfänger 4 erfolgen.
In Fig. 2 und 3 sind zwei weitere Varianten für den Umbau herkömmlicher Schalter zu einem öffnenden Taster 2 symbolisch veranschaulicht. Gemäß Fig. 2 befindet sich unterhalb der (nicht dargestellten) Schaltwippe eines Ein-Aus-Schalters eine Rückstellfeder 9, sodass dieser als Taster fungiert. Gemäß Fig. 3 ist zusätzlich zur Überbrückung der Wechselkontakte eines Wechselschalters - wie in Fig. 1 gezeigt - eine Rückstellfeder 9 unterhalb der (nicht dargestellten) Schaltwippe vorgesehen. Diese Kombination gestattet - mit hier nicht näher ausgeführten, herkömmlichen Mitteln - die Erfassung der Betätigungsdauer des Tasters 2, was in weiterer Folge - mit bekannten Mitteln - zum Dimmen der Lichtquelle 3 herangezogen werden kann.
Fig. 4 veranschaulicht eine Weiterentwicklung von Fig. 1, gemäß welcher am Eingang der Steuereinheit 1 Anschlussklemmen 10 für einen weiteren Verbraucher 11 vorgesehen sind. Diese Ausführungsform ermöglicht es, beliebige Verbraucher 11 über die Netzversorgung der Lichtquelle 3 anzuspeisen, auch wenn diese ausgeschaltet sein sollte. Dies ist bei den bislang in Verwendung stehenden Schaltungseinrichtungen wegen der Stromunterbrechung bei ausgeschalteter Lichtquelle nicht möglich. Bei einer gewünschten nachträglichen Montage etwa einer Überwachungskamera oder von Sensoren für Alarmanlagen müssen bislang vielmehr - sofern kein Batteriebetrieb erwünscht ist - separate Stromzuführungen eingezogen werden; dies ist bei der erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung nicht mehr nötig. Für die Bauweise des Stromdetektors 8 bieten sich unterschiedlichste Varianten an. Einige davon, die im Einklang mit der Erfindung stehen, sind in den Fig. 5 bis 7 veranschaulicht.
Der Stromdetektor 8 gemäß Fig. 5 weist in der stromführenden Leitung L' zwei antiparallel geschaltete Dioden Dl und D2 auf, die das zentrale Element der Detektion darstellen, zumal an ihnen bei Stromfluss ein Spannungsabfall von bis zu ca. 0,6 V auftritt, der je nach momentaner Stromflussrichtung positiv oder negativ ist. Das Verhältnis von Spannungsabfall zu Stromstärke ist dabei bekanntlich vom Diodentyp abhängig. Parallel zu den beiden Dioden Dl und D2 sind zwei antiparallel angeordnete Basis-Emitter-Strecken zweier pnp-Transistoren Tl und T2 geschaltet. Da die Signalflanken von Tl und T2 nicht sehr steil sind, sind deren Kollektoren an die Basis eines in Emitterschaltung befindlichen Schalttransistors T3 angeschlossen. Der Schalttransistor T3 wird von einer Gleichspannungsquelle Ul versorgt. Zwischen seiner Basis und seinem Kollektor befindet sich - in herkömmlicher Weise - ein Widerstand Rl, und in den Kollektorkreis ist - ebenfalls in herkömmlicher Weise - ein Spannung sbildender Widerstand R2 geschaltet. Der Kollektor des Schalttransistors T3 ist an einen Impulslängenmesser 12 angeschlossen, dessen Ausgang zum Schaltaktor 5 (Fig. 1, Fig. 4) für den Ein- Aus-Schalter 6 der Lichtquelle 3 führt.
Wird das Diodenpaar Dl, D2 von Strom durchflössen, tritt ein Spannungsabfall auf, sodass die Transistoren Tl, T2 den Eingang der Emitterschaltung kurzschließen und der Schaltertransistor T3 am Ausgang eine logische Null liefert. Fließt dagegen durch das Diodenpaar Dl, D2 kein Strom, tritt also kein Spannungsabfall auf, so bewirken die Transistoren Tl, T2 keinen Kurzschluss am Eingang der Emitterschaltung und der Schalttransistor T3 liefert an seinem Ausgang eine logische Eins. Da bei jedem Nulldurchgang eines Wechselstroms, also bei jedem Polaritätswechsel, kurzzeitig eine Stromunterbrechung auftritt, muss diese von einer in aller Regel längeren Stromunterbrechung infolge Betätigung des Tasters 2 unterschieden werden können. Dies erfolgt im Impulslängenmesser 12, der so konfiguriert ist, dass er erst ein Signal abgibt, wenn die erfasste Impulsdauer länger als jene infolge der Stromnulldurchgänge ist. Der Impulslängenmesser 12 liefert daher erst dann eine logische Eins, wenn eine gewisse Mindestimpulsbreite, die etwa bei ca 5 ms liegt, überschritten wird. Der Grenzwert für die Impulsdauermessung liegt daher am günstigsten geringfügig über der Impulsdauer der Stromnulldurchgänge. Der Stromdetektor 8 gemäß Fig. 6 stimmt hinsichtlich der Bauteile Dl, D2, Tl, T2, T3 und Rl sowie deren Funktion mit jenen der Schaltung gemäß Fig. 5 überein. Die Gleichspannungsquelle Ul gemäß Fig. 5 ist nunmehr dadurch realisiert, dass ein Kondensator Cl mit parallelgeschalteter Zenerdiode D4 einerseits an der stromführenden Leitung L', anderseits über einen Ladewiderstand R6 und eine weitere Diode D3 am Nullleiter N anliegt. Zwischen dem Kollektor des Schalttransistors T3 und dem Ladewiderstand R6 ist ein mit einem Vorwiderstand R3 versehener und über einen Widerstand R4 spannungsversorgter Optokoppler 13 geschaltet, dessen Ausgang zum Impulslängenmesser 12 führt.
Der Optokoppler 13 dient zur galvanischen Trennung der stromerfassenden Bauteile Dl, D2, Tl, T2, T3 der Schaltung und der signalauswertenden Bauteile, ds der im Stromdetektor 8 integrierte Impulslängenmesser 12 und der als separater Block veranschaulichte Schaltaktor 5 (Fig. 1, Fig. 4). Er gibt nur dann ein Signal ab, dh seine Diode leuchtet, wenn kein bzw. ein zu geringer Spannungsabfall (kleiner als der für Dioden übliche Wert von ca + 0,6 V) am Diodenpaar Dl, D2 auftritt.
Im Stromdetektor 8 der Fig. 6 ist zwischen der stromführenden Leitung L' und dem Nullleiter N noch ein Mindestlastwiderstand R5 eingesetzt. Dieser gewährleistet einen Mindeststrom- fluss, bei dem am Diodenpaar Dl, D2 der erforderliche Spannungsabfall von ca + 0,6 V auftritt. Ein derartiger Mindestlastwiderstand kann auch im Stromdetektor 8 gemäß Fig. 5 vorgesehen sein.
In Fig. 7 ist ein Stromdetektor 8 veranschaulicht, bei dem das stromerfassende Element ein Hallsensor 14 ist, dem ein Komparator 15 und - wie bei den vorerwähnten Schaltungen - ein zum Schaltaktor 5 führender Impulslängenmesser 12 nachgereiht sind.
Der Hallsensor 14 erfasst das Magnetfeld um den stromführenden Leiter L' und wandelt die magnetische Flussdichte in eine Spannung um. Im angeschlossenen Komparator 15 wird der Ausgang des Hallsensors 14 mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen. Liegt das Signal des Hallsensors 14 außerhalb eines Toleranzbereichs um den Schwellwert, liefert der Komparator eine logische Eins, liegt die Signalstärke im Toleranzbereich um den Schwellwert, gibt der Komparator 15 eine logische Null ab. Wie einleitend beschrieben, besteht das Wesen der Erfindung hauptsächlich darin, dass der Zustand des Schalter 2, der als öffnender Taster ausgeführt ist, erfasst wird, also dass festgestellt wird, ob der Stromkreis offen oder geschlossen ist. Dies kann außer mit den anhand der Fig. 1 bis 7 vorbeschriebenen Stromdetektoren 8 auch mit Spannungsdetektoren erfolgen. Ein derartiges, im Einklang mit der Erfindung stehendes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 8 veranschaulicht. Anstelle des Stromdetektors 8 ist nunmehr ein Spannungsdetektor 16 in Form eines Relais vorgesehen, das einerseits an der stromführenden Leitung L', anderseits am Nullleiter N anliegt und über einen Aktuator 17 mit dem Schalteraktor 5 in Verbindung steht. Die übrigen Schaltungsbausteine entsprechen jenen, die im Zuge der Fig. 1 bis 7 bereits beschrieben wurden.
Schließlich sei darauf hingewiesen, dass die nur in Fig. 4 gezeigten Anschlussklemmen 10 für weitere Verbraucher 11 selbstverständlich bei allen Varianten der erfindungsgemäßen Lichtquellenschaltungseinrichtung vorgesehen sein können.
Zusammenfassend wird festgehalten, dass die erfindungsgemäße Lichtquellenschaltungseinrichtung einerseits als Gesamteinheit zur Verfügung steht, anderseits dadurch erhalten werden kann, dass eine herkömmliche Steuereinheit durch eine erfindungsgemäße, mit einem Schal- terzustandsdetektor ausgestattete Steuereinheit ausgetauscht und ein herkömmlicher Schalter durch geringfügigen Umbau zu einem öffnenden Taster umfunktioniert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Lichtquellenschaltungseinrichtung, welche eine über einen Schalter elektrisch angespeiste Steuereinheit aufweist, die einen von einem Empfänger drahtloser Signale ge- triggerten Schaltaktor enthält und einer Lichtquelle vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Eingang der Steuereinheit (1) ein Schalterzustandsdetektor (8; 16) vorgesehen ist, der mit dem Schaltaktor (5) zum jeweiligen Invertieren von dessen Zustand in Verbindung steht, und dass der Schalter als öffnender Taster (2) ausgeführt ist.
2. Lichtquellenschaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalterzustandsdetektor als Stromdetektor (8) ausgeführt ist.
3. Lichtquellenschaltungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromdetektor (8) in der stromführenden Leitung (L') zwei antiparallel geschaltete Dioden (Dl, D2) aufweist, denen zwei antiparallel angeordnete Basis-Emitter- Strecken zweier pnp-Transistoren (Tl, T2) parallel geschaltet sind, deren Kollektoren an die Basis eines in Emitterschaltung befindlichen Schalttransistors (T3) angeschlossen sind, dessen Emitter mit einer Gleichspannungsquelle (Ul) verbunden ist und dessen Kollektor über einen Impulslängenmesser (12) zum Schaltaktor (5) führt, wobei die Basis und der Kollektor des Schalttransistors (T3) durch einen Widerstand (Rl) überbrückt sind und der Kollektorkreis einen herkömmlichen spannungsbildenden Widerstand (R2) aufweist. (Fig. 5)
4. Lichtquellenschaltungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromdetektor (8) in der stromführenden Leitung (L') zwei antiparallel geschaltete Dioden (Dl, D2) aufweist, denen zwei antiparallel angeordnete Basis-Emitter- Strecken zweier pnp-Transistoren (Tl, T2) parallel geschaltet sind, deren Kollektoren an die Basis eines in Emitterschaltung befindlichen Schalttransistors (T3) angeschlossen sind, dessen Basis und Kollektor durch einen Widerstand (Rl) überbrückt sind, dass ein Kondensator (Cl) mit parallelgeschalteter Zenerdiode (D4) einerseits an der stromführenden Leitung (L'), anderseits über einen Ladewiderstand (R6) und eine weitere Diode (D3) am Nullleiter (N) anliegt und dass zwischen dem Kollektor des Schalttransistors (T3) und dem Ladewiderstand (R6) ein mit einem Vorwiderstand (R3) versehener und über einen Widerstand (R4) spannungsversorgter Optokoppler
(13) geschaltet ist, dessen Ausgang zum Impulslängenmesser (12) führt. (Fig. 6)
5. Lichtquellenschaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der stromführenden Leitung (L') und dem Nullleiter (N) ein Mindestlastwiderstand (R5) eingesetzt ist. (Fig. 6)
6. Lichtquellenschaltungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromdetektor (8) einen von der stromführenden Leitung (L') durchsetzen Hallsensor
(14) aufweist, dem ein Komparator (15) und ein Impulslängenmesser (12) nachgereiht sind, dessen Ausgang zum Schaltaktor (5) führt. (Fig. 7)
7. Lichtquellenschaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalterzustandsdetektor als Spannungsdetektor (16) ausgeführt ist.
8. Lichtquellenschaltungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsdetektor (16) ein Relais ist, das einerseits an der stromführenden Leitung (L'), anderseits am Nullleiter (N) anliegt über einen Aktuator (17) mit dem Schaltaktor (5) in Verbindung steht. (Fig. 8)
9. Lichtquellenschaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der öffnende Taster (2) als Wechselschalter mit elektrisch überbrückten Wechselkontakten ausgeführt ist. (Fig. 1)
10. Lichtquellenschaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der öffnende Taster (2) ein Wechselschalter mit überbrückten Wechselkontakten und einer unter der Schaltwippe angeordneten Rückstellfeder (9) ist. (Fig. 3)
11. Lichtquellenschaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der öffnende Taster (2) als Ein-Aus-Schalter mit unter der Schaltwippe angeordneter Rückstellfeder (9) ausgebildet ist. (Fig. 2)
12. Lichtquellenschaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Eingang der Steuereinheit (1) Anschlussklemmen (10) für weitere Verbraucher (11) vorgesehen sind (Fig. 4).
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