AT11444U1

AT11444U1 - Schnittstelle für eine beleuchtungsanlage

Info

Publication number: AT11444U1
Application number: AT0027109U
Authority: AT
Original assignee: Tridonicatco Gmbh & Co Kg
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2010-10-15
Also published as: EP2425683B1; EP2425683A2; WO2010124308A2; CN102428758A; WO2010124308A3; CN102428758B; DE112010001780A5

Abstract

Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA), wobei die Schnittstelle einen Gleichrichter zum Gleichrichten der Spannung der Busleitung (21) sowie Mittel zur Potentialtrennung der Busleitung (21) aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass der Gleichrichter und die Mittel zur Potentialtrennung in einer integrierten Schaltung enthalten sind.

Description

österreichisches Patentamt AT 11 444 U1 2010-10-15

Beschreibung

SCHNITTSTELLE FÜR EINE BELEUCHTUNGSANLAGE

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Beleuchtungsanlage mit mindestens einem Leuchtmittel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15. TECHNISCHES GEBIET.

[0002] Derartige Verfahren werden zur Ansteuerung von Betriebsgeräten für Leuchtmittel genutzt und werden in Beleuchtungssystemen verwendet, um Leuchtmittel mit Hilfe einer zentralen Steuereinheit ein- und auszuschalten und in der Helligkeit einzustellen. Üblicherweise werden dabei die Leuchtmittel von Betriebsgeräten angesteuert. Die Betriebsgeräte werden in Gruppen zusammengefasst und können von einer oder auch mehreren zentralen Steuereinheiten gesteuert werden. Mit dem Begriff Leuchtmittel werden sowohl Gasentladungslampen als auch Halogenlampen oder Leuchtdioden (LED) bezeichnet. Ein derartiges Leuchtmittel kann einzeln oder gemeinsam mit weiteren Leuchtmitteln in einer Leuchte angeordnet sein, die auch das Betriebsgerät enthalten kann.

STAND DER TECHNIK

[0003] Gemäß dem Stand der Technik weisen Betriebsgeräte bereits Schnittstellen für Busleitungen auf, die einen Gleichrichter zum Gleichrichten der Spannung der Busleitung sowie Mittel zur Potentialtrennung der Busleitung aufweisen (bspw. die DE4330114 B4). Bisher sind jedoch die einzelnen Komponenten der Schnittstelle als einzelne Baugruppen oder Bauteile ausgeführt, womit die Störanfälligkeit steigt und die Bestückung und Lagerhaltung aufwändig ist.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0004] Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage bereitzustellen, wobei die Schnittstelle einen Gleichrichter zum Gleichrichten der Spannung der Busleitung sowie Mittel zur Potentialtrennung der Busleitung aufweist, und wobei der Gleichrichter und die Mittel zur Potentialtrennung in einer integrierten Schaltung enthalten sind.

[0005] Diese Aufgabe wird für eine gattungsgemäße Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

[0006] Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Beleuchtungsanlage mit mindestens einem Leuchtmittel, wobei die Leuchtmittel durch zumindest ein Betriebsgerät abhängig von Befehlen einer zentralen Steuereinheit angesteuert werden, und die Betriebsgeräte eine Adresse aufweisen können.

[0007] Auf diese Weise ist es möglich, eine Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage bereitzustellen, das auf einfache Weise realisiert kann.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

[0008] Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: [0009] Fig. 1 zeigt eine Ausgestaltung einer Beleuchtungsanlage mit einer erfindungsgemäßen Schnittstelle Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsanlage und einer Betriebsgerätes für einen Busteilnehmer erklärt.

[0010] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsanlage BA mit einer zentralen Steuereinheit 12, einem Steuergerät 10, die über das Steu- 1/6 österreichisches Patentamt AT 11 444 U1 2010-10-15 ergerät 10 an das Netz gekoppelten Betriebsgeräte 1, 1', 1", 1'x, 1'y und weiteren Steuergeräten 11, 13, 14 erläutert.

[0011] Die vorliegende Erfindung kann bei sämtlichen Arten von Betriebsgeräten für Leuchtmittel eingesetzt werden. Dabei ist die Anwendung von ganz verschiedenen Leuchtmitteln möglich, es können insbesondere Gasentladungslampen, Halogenlampen oder auch anorganische oder organische Leuchtdioden eingesetzt werden.

[0012] Das Betriebsgeräte 1, 1', 1", 1'x, 1'y, die zentrale Steuereinheit 12 und das Steuergerät 10 sind Bestandteil einer Beleuchtungsanlage BA.

[0013] Zusätzlich können weitere Steuergeräte 11, 13, 14 an die Busleitung 21 angeschlossen sein.

[0014] Die verschiedenen Steuergeräte 11, 13, 14 werden auch als Aktuatoren bezeichnet und können verschiedene Sensoren wie beispielsweise Bewegungs- oder Helligkeitssensoren aber auch durch einen Benutzer steuerbare Aktuatoren wie beispielsweise Schalter, Taster oder auch berührungsempfindliche Bildschirme mit einem Benutzerinterface zur Beleuchtungssteuerung sein.

[0015] Die Busleitung 21 ist als zweidrahtige Datenleitung ausgebildet, die als Steuerbefehl ein Digitalsignal mit einer niedrigen Gleichspannung überträgt. Über die Busleitung 21 wird beispielweise eine Datenübertragung gemäß DALI Standard übertragen. Die Schnittstellenschaltungen der Betriebsgeräte 1, T, 1", Tx, Ty, die zentrale Steuereinheit 12 und das Steuergerät 10 sind in der Lage, Steuerbefehle gemäß dem DALI Standard zu empfangen.

[0016] Anzumerken ist, dass die Datenübertragung der Steuerbefehle über die Busleitung 21 nicht drahtgebunden erfolgen muss, sondern sie kann beispielsweise drahtlos über eine Funkverbindung oder über eine Power Line Communication (PLC) über das Stromversorgungsnetz 20 übertragen werden. Für die genannten Übertragungsvarianten existieren jeweils standardisierte Übertragungsverfahren analog zu dem DALI Standard für drahtgebundene Datenübertragung, wobei gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine abgeänderte Datenübertragung über die gleiche Busleitung 21 erfolgen kann. Es ist aber auch möglich, dass die Busleitung 21 zur Übertragung von Tastersignalen ausgelegt ist. Die zentrale Steuereinheit 12 kann dabei ein Taster sein, der in einer einfachen Variante bei Betätigung die Busleitung 21 kurzschließt. Der Taster kann aber auch mit Netzspannung versorgt werden und die Busleitung ein mit Netzspannung versorgtes Tastersignal übertragen.

[0017] Die zentrale Steuereinheit 12 kann über die Busleitung 21 einzelne oder mehrere Betriebsgeräte 1 von Leuchtmitteln steuern, wobei sie digitale Steuerbefehle empfangen und auch aussenden kann. Bei einem entsprechenden Ausschaltbefehl auf der Busleitung 21, welcher durch das Steuergerät 10 empfangen und ausgewertet wird, kann das Steuergerät 10 die angeschlossenen Betriebsgeräte 1 vom Netz trennen, um deren Leistungsaufnahme auf 0 zu senken. Es werden dadurch die Betriebsgeräte 1 vom Betriebszustand in einen Ruhezustand überführt. Das Steuergerät 10 überwacht weiterhin die Busleitung 21 auf Steuerbefehle und kann diese abspeichern.

[0018] Die Netzankopplung und Netztrennung der Betriebsgeräte 1 von der Netzversorgung erfolgt durch einen Netzunterbrecher 5. Dieser Netzunterbrecher 5 kann ein Schalter wie zum Beispiel ein Halbleiterschalter oder ein Relais sein. Der Netzunterbrecher 5 kann in das Steuergerät 10 integriert sein oder aber durch einen Steuerausgang des Steuergerätes 10 angesteuert werden.

[0019] Das Steuergerät 10 kann mehrere unabhängige Netzankopplungen und somit voneinander unabhängige Betriebsgeräte 1 ansteuern, indem es mehrere Netzankopplungen ansteuern kann bzw. integriert hat. Die voneinander unabhängigen Betriebsgeräte 1 können durch unterschiedliche Adressen voneinander unterschieden werden.

[0020] Die Energieversorgung des Steuergerätes 10 und der Steuergeräte 11, 13, 14 und der zentralen Steuereinheit 12 kann über eine in das Steuergerät 10 integrierte Busversorgung 2/6 österreichisches Patentamt AT 11 444 U1 2010-10-15 erfolgen. Dabei kann die Busversorgung die Busleitung 21 speisen, indem eine Übertragung nach dem sogenannten .Active Low' Prinzip angewendet wird. Bei einer solchen Übertragung liegt dauerhaft ein Pegel von beispielsweise 12V an, solange keine Daten übertragen werden. Im Fall einer Datenübertragung wird der Pegel zum Übertragen eines Bit auf einen Pegel unter beispielsweise 2V gezogen wird.

[0021] Auf diese Weise liegt eine dauerhafte Spannung auf der Busleitung 21 an und somit ist eine Versorgung der Steuergeräte 10 und 11 über die Busleitung 21 möglich.

[0022] Es kann das Steuergerät 10 über eine eigene Energieversorgung verfügen, die direkt an die Netzversorgung gekoppelt ist.

[0023] Die zentrale Steuereinheit 12 kann den Zustand der Betriebsgeräte 1 über die Busleitung 21 abfragen. Weiterhin kann die zentrale Steuereinheit 12 auch über direkt verbundene Taster oder Schalter, durch eine Schnittstelle zu einem Programmiergerät, durch einen Touchscreen oder andere Einstellmöglichkeiten auch direkt durch einen Benutzer konfiguriert und gesteuert werden. Durch die direkte Steuermöglichkeit kann der Benutzer auch Steuerbefehle wie beispielsweise Helligkeitswerte vorgeben.

[0024] Innerhalb der Beleuchtungsanlage BA mit mindestens einem Leuchtmittel können die Leuchtmittel, die durch zumindest ein Betriebsgerät 1, T, 1", 1,x, 1,Y abhängig von Befehlen einer zentralen Steuereinheit 12 angesteuert werden, eine Adresse aufweisen. Bereits bei Auslieferung der Betriebsgeräte 1, T, 1", 1,x, 1'y kann in den Betriebsgeräte 1, T, 1", 1,x, 1,y jeweils eine voreingestellte Adresse L abgelegt sein.

[0025] Im Folgenden wird eine Ausgestaltung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Schnittstelle beschrieben.

[0026] Die Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage BA weist einen Gleichrichter zum Gleichrichten der Spannung der Busleitung 21 sowie Mittel zur Potentialtrennung der Busleitung 21 auf. Der Gleichrichter und die Mittel zur Potentialtrennung sind in einer integrierten Schaltung enthalten.

[0027] Die Mittel zur Potentialtrennung der Busleitung 21 können entweder nur eine Sendeschaltung oder eine Empfangsschaltung aufweisen oder aber sowohl eine Sendeschaltung als auch eine Empfangsschaltung aufweisen.

[0028] Die Schnittstelle kann zum Empfang von digitalen Signalen ausgelegt sein.

[0029] Die Schnittstelle kann zum Empfang von Tastersignalen, vorzugsweise zum Empfang von mit Netzspannung versorgten Tastersignalen ausgelegt sein.

[0030] Der Gleichrichter kann netzspannungsfest ausgelegt sein, dass heißt, er kann für eine Netzwechselspannung von beispielsweise 230V AC oder auch für eine Spannungsfestigkeit von 600V Spitze ausgelegt sein.

[0031] Die integrierte Schaltung kann als Multi-Chip-Module ausgeführt sein. In diesem Fall können beispielsweise Gleichrichter und die Mittel zur Potentialtrennung jeweils als separate Bauelemente auf jeweils einem Halbleitersubstrat ausgebildet sein, die in einem gemeinsamen Gehäuse (Package) integriert werden. Das Gehäuse kann ein Standard-Gehäuse für integrierte Schaltungen sein (beispielsweise ein SO-8 oder DIL-8 Gehäuse).

[0032] Die integrierten Schaltung kann als Single Chip Module, vorzugsweise in SOI (Silicon on Isolator) Technologie, ausgeführt sein. In diesem Fall können Gleichrichter und die Mittel zur Potentialtrennung auf einem Halbleitersubstrat integriert sein (beispielsweise in Hochvolttechnologie), das in ein Gehäuse (Package) integriert wird. Das Gehäuse kann ein Standard-Gehäuse für integrierte Schaltungen sein (beispielsweise ein SO-8 oder DIL-8 Gehäuse).

[0033] Die Mittel zur Potentialtrennung der Busleitung (21) einen Transformator, vorzugsweise eine Luftspule, aufweisen. Die Luftspule kann ein sog. Coreless Transformer sein, vorzugsweise ein Transformator ohne Kern, der mit sehr hoher Frequenz angesteuert wird. 3/6

Claims

österreichisches Patentamt AT 11 444 U1 2010-10-15 [0034] Die Mittel zur Potentialtrennung der Busleitung 21 können Mittel zur optischen Datenübertragung aufweisen. Die Mittel zur optischen Datenübertragung können einen Optokoppler aufweisen. [0035] Ein Betriebsgerät 1 für mindestens ein Leuchtmittel kann eine erfindungsgemäße Schnittstelle aufweisen. Ein Steuergerät 11, 13 kann eine erfindungsgemäße Schnittstelle aufweisen. Die Zentrale Steuereinheit 12 kann eine erfindungsgemäße Schnittstelle aufweisen. Der Busteilnehmer kann also sowohl ein Betriebsgerät 1 als auch ein Steuergerät 11, 13 oder eine Zentrale Steuereinheit 12 sein. [0036] Somit kann eine Beleuchtungsanlage BA mit mindestens einem Leuchtmittel ermöglicht werden, wobei die Leuchtmittel durch zumindest ein Betriebsgerät 1,1', 1".. abhängig von Befehlen einer zentralen Steuereinheit 12 oder eines Steuergerätes 13, 14 angesteuert werden, und zumindest ein Busteilnehmer 1,13 eine erfindungsgemäße Schnittstelle aufweist. [0037] Die Betriebsgeräte 1,1', 1", 1'x, 1'y können nach dem DALI Standard kommunizieren. [0038] Somit besteht Beleuchtungsanlage BA mit mindestens einem Leuchtmittel, wobei die Betriebsgeräte 1, 1', 1", 1x, 1'y in einen Adressierungsmodus versetzen werden können und die jeweils in dem Betriebsgerät 1,1', 1", 1'x, 1'yabgelegte voreingestellte Adresse L auslesen kann. [0039] Die zentrale Steuereinheit 12 kann die möglichen Adressen A abfragen und prüfen, ob für eine bestimmte Adresse mehr als ein Betriebsgerät 1, 1', 1", 1'x, 1,y eine Rückmeldung sendet. Ansprüche 1. Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA), wobei die Schnittstelle einen Gleichrichter zum Gleichrichten der Spannung der Busleitung (21) sowie Mittel zur Potentialtrennung der Busleitung (21) aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass der Gleichrichter und die Mittel zur Potentialtrennung in einer integrierten Schaltung enthalten sind.
2. Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Potentialtrennung der Busleitung (21) sowohl eine Sendeschaltung als auch eine Empfangsschaltung aufweisen.
3. Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle zum Empfang von digitalen Signalen ausgelegt ist.
4. Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle zum Empfang von Tastersignalen ausgelegt ist.
5. Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle zum Empfang von mit Netzspannung versorgten Tastersignalen ausgelegt ist.
6. Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichrichter netzspannungsfest ausgelegt ist.
7. Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierten Schaltung als Multi-Chip-Module ausgeführt ist.
8. Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierten Schaltung als Single Chip Module, vorzugsweise in SOI (Silicon on Isolator) Technologie, ausgeführt ist. 4/6 österreichisches Patentamt AT 11 444 U1 2010-10-15
9. Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Potentialtrennung der Busleitung (21) einen Transformator, vorzugsweise eine Luftspule, aufweisen.
10. Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Potentialtrennung der Busleitung (21) Mittel zur optischen Datenübertragung aufweisen.
11. Schnittstelle für einen Busteilnehmer einer Beleuchtungsanlage (BA) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur optischen Datenübertragung einen Optokoppler aufweisen.
12. Betriebsgerät (1) für mindestens ein Leuchtmittel aufweisend eine Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
13. Steuergerät (11, 13) aufweisend eine Schnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
14. Zentrale Steuereinheit (12) aufweisend eine Schnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
15. Beleuchtungsanlage (BA) mit mindestens einem Leuchtmittel, wobei die Leuchtmittel durch zumindest ein Betriebsgerät (1, T, 1"..) abhängig von Befehlen einer zentralen Steuereinheit (12) oder eines Steuergerätes (13, 14) angesteuert werden, gekennzeichnet dadurch, dass zumindest ein Busteilnehmer (1, 13) eine Schnittstelle gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/6