AT17606U1 - Control gear for a light module - Google Patents

Abstract

Ein Betriebsgerät gemäß der Erfindung ist für den Betrieb zumindest eines Leuchtmoduls, insbesondere eines LED-Leuchtmoduls ausgelegt. Das Betriebsgerät umfasst zumindest einen Konverterschaltkreis (12), insbesondere einen synchronen Abwärtswandler als Konverterschaltkreis (12), der dafür ausgelegt ist, einen Laststrom für das zumindest eine Leuchtmodul zu erzeugen und über eine erste Schnittstelle (3) auszugeben. Das Betriebsgerät zeichnet sich dadurch aus, dass der zumindest einen Konverterschaltkreis (12) weiter ausgelegt ist, ein Audiosignal zur Ausgabe über einen Lautsprecher zu erzeugen. Das Betriebsgerät weist eine zweite Schnittstelle (18) auf, die dafür ausgelegt ist, das Audiosignal an den Lautsprecher auszugeben.An operating device according to the invention is designed for the operation of at least one lighting module, in particular an LED lighting module. The operating device comprises at least one converter circuit (12), in particular a synchronous step-down converter as a converter circuit (12), which is designed to generate a load current for the at least one lighting module and to output it via a first interface (3). The operating device is characterized in that the at least one converter circuit (12) is also designed to generate an audio signal for output via a loudspeaker. The operating device has a second interface (18) that is designed to output the audio signal to the loudspeaker.

Description

Beschreibungdescription

LED-KONVERTER ALS AUDIOVERSTÄRKER LED CONVERTER AS AUDIO AMPLIFIER

[0001] Die Erfindung betrifft ein Betriebsgerät für ein Leuchtmodul und insbesondere ein Betriebsgerät mit einem Abwärtskonverter für LEDs. Das Betriebsgerät ist ausgelegt, neben einem Laststrom für das Leuchtmodul ein Audiosignal zur Ausgabe über einen Lautsprecher zu erzeugen. The invention relates to an operating device for a lighting module and in particular to an operating device with a step-down converter for LEDs. In addition to a load current for the lighting module, the operating device is designed to generate an audio signal for output via a loudspeaker.

[0002] Eingeführte Betriebsgeräte sind zur Erzeugung eines Laststroms für den Betrieb von Leuchtmodulen, zumeist ausgestattet mit Leuchtdioden als Leuchtmitteln (LED- Module), eingerichtet. Solche Betriebsgeräte sind oftmals mehrkanalig ausgelegt. Mehrkanalige Auslegung bedeutet, dass das Betriebsgerät mehr als eine Ausgangsschnittstelle zum Betrieb mehrerer Leuchtmodule umfasst. Diese können von einem einzelnen Konverter oder unabhängig voneinander über individuell zugeordnete Konverter des Betriebsgeräts betrieben werden. [0002] Established operating devices are set up to generate a load current for the operation of lighting modules, mostly equipped with light-emitting diodes as lighting means (LED modules). Such operating devices are often designed with multiple channels. Multi-channel design means that the control gear includes more than one output interface for operating multiple light modules. These can be operated by a single converter or independently of each other via individually assigned converters of the control gear.

[0003] Es ist bekannt, weitere Geräte wie einen Motor, beispielsweise für einen Lüfter, oder Sensoren über das Betriebsgerät mit einem Betriebsstrom oder einer Betriebsspannung zu versorgen. It is known to supply additional devices such as a motor, for example for a fan, or sensors via the operating device with an operating current or an operating voltage.

[0004] Gegenwärtige und zukünftige Beleuchtungssysteme werden gemeinsam mit weiteren Systemen der Gebäudetechnik zusammen installiert. Darunter sind auch Lautsprechersysteme, die ein Audiosignal über verteilt angeordnete, gemeinsam mit den Leuchtmodulen installierte Lautsprecher ausgeben. Ein solches Lautsprechersystem ist derzeit separat zu einem Beleuchtungssystem ausgeführt. Current and future lighting systems are installed together with other building technology systems. These also include loudspeaker systems that emit an audio signal via distributed loudspeakers that are installed together with the lighting modules. Such a loudspeaker system is currently designed separately from a lighting system.

[0005] Die getrennte Ausführung von Beleuchtungssystem und Lautsprechersystem führt zu einer hohen Komplexität, da das Gebäudemanagement unterschiedliche Gebäudetechniksysteme koppeln und aufeinander abstimmen muss. Die Kosten für Hardware, also Baugruppen und Verkabelung, deren Installation, Inbetriebnahme und Wartung sind hoch und teilweise sind Vorrichtungen zur Erzeugung von Ansteuersignalen für Lautsprecher einerseits und Leuchtmodule andererseits doppelt vorhanden. [0005] The separate design of the lighting system and speaker system leads to a high level of complexity, since the building management has to couple different building technology systems and coordinate them with one another. The costs for hardware, ie components and cabling, their installation, commissioning and maintenance are high and in some cases devices for generating control signals for loudspeakers on the one hand and light modules on the other hand are duplicated.

[0006] Es ist daher die technische Aufgabe zu lösen, eine gemeinsame Gebäudetechnik für Beleuchtung und Lautsprechersysteme mit verbesserten Eigenschaften bei Beschaffung, Installation und Betrieb zu schaffen. It is therefore the technical task to be solved, to create a common building technology for lighting and speaker systems with improved properties in procurement, installation and operation.

[0007] Das Betriebsgerät nach Anspruch 1 löst diese Aufgabe. [0008] Die Unteransprüche definieren weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsgeräts. The operating device according to claim 1 solves this problem. [0008] The dependent claims define further advantageous configurations of the operating device.

[0009] Das Betriebsgerät für zumindest ein Leuchtmodul umfasst zumindest einen Konverterschaltkreis. Der Konverterschaltkreis ist dafür ausgelegt, einen Laststrom für das zumindest eine Leuchtmodul zu erzeugen und über eine erste Schnittstelle auszugeben. Das Betriebsgerät zeichnet sich dadurch aus, dass der zumindest eine Konverterschaltkreis zusätzlich ausgelegt ist, ein Audiosignal für einen Lautsprecher zu erzeugen. Das Betriebsgerät weist eine zweite Schnittstelle auf, die dafür ausgelegt ist, das Audiosignal auszugeben. The operating device for at least one lighting module comprises at least one converter circuit. The converter circuit is designed to generate a load current for the at least one light-emitting module and to output it via a first interface. The operating device is characterized in that the at least one converter circuit is additionally designed to generate an audio signal for a loudspeaker. The operating device has a second interface that is designed to output the audio signal.

[0010] Das erfindungsgemäße Betriebsgerät ermöglicht es, mittels der Konverterschaltung das Leuchtmodul, also beispielsweise LEDs des Leuchtmoduls mit einem Laststrom (LED-Strom) über die erste Schnittstelle zu versorgen und über die zweite Schnittstelle das Audiosignal an einen angeschlossenen Lautsprecher auszugeben. Damit kann ein Betriebsgerät sowohl die Funktion der Ansteuerung des Leuchtmoduls als auch des Lautsprechers mit jeweils geeigneten Ansteuersignalen, also Laststrom und Audiosignal übernehmen. Die Hardwarestruktur der Gebäudetechnik wird bei weitergehender Integration des Beleuchtungssystems und des Lautsprechersystems vereinfacht und kosteneffizient gestaltet. The operating device according to the invention makes it possible to use the converter circuit to supply the lighting module, for example LEDs of the lighting module, with a load current (LED current) via the first interface and to output the audio signal to a connected loudspeaker via the second interface. An operating device can thus take over the function of driving both the lighting module and the loudspeaker with suitable control signals, ie load current and audio signal. The hardware structure of the building technology is simplified and designed cost-effectively with further integration of the lighting system and the loudspeaker system.

[0011] Das Betriebsgerät in einer bevorzugten Ausführung umfasst als Konverterschaltkreis einen synchronen Abwärtswandler. [0011] The operating device in a preferred embodiment comprises a synchronous step-down converter as the converter circuit.

[0012] Der synchrone Abwärtswandler ermöglicht in einfacher Weise neben der Erzeugung des Laststroms auch die Bereitstellung eines modulierten Audiosignals zur Ausgabe an einen Lautsprecher, der eine entsprechende akustisch wahrnehmbare Ausgabe basierend auf dem Audiosignal erzeugt. Damit ist ein einzelner Konverterschaltkreis geeignet, Lastromerzeugung für die Beleuchtung und Audiosignalerzeugung mittels einer Schaltungsstruktur zu übernehmen. Damit ist Entwicklung, Fertigung und Installation sowie Wartung eines entsprechenden Gebäudetechniksystems durch das erfindungsgemäße Betriebsgerät wesentlich vereinfacht. [0012] The synchronous step-down converter makes it possible in a simple manner, in addition to generating the load current, to also provide a modulated audio signal for output to a loudspeaker, which generates a corresponding acoustically perceptible output based on the audio signal. A single converter circuit is thus suitable for taking over load current generation for lighting and audio signal generation by means of one circuit structure. The development, production and installation as well as maintenance of a corresponding building technology system is thus significantly simplified by the operating device according to the invention.

[0013] In einer vorteilhaften Ausführungsform des Betriebsgeräts weist der Konverterschaltkreis einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter auf. Ein Steuerschaltkreis des Betriebsgeräts ist ausgelegt, den ersten Schalter und den zweiten Schalter auf Basis eines modulierten Signals anzusteuern. In an advantageous embodiment of the operating device, the converter circuit has a first switch and a second switch. A control circuit of the operating device is designed to control the first switch and the second switch on the basis of a modulated signal.

[0014] Mittels geeignet modulierter Ansteuerung des ersten Schalters und des zweiten, synchron zu dem ersten Schalter anzusteuernden Schalters entsprechend einer auszugebenden Audioinformation kann ein Audiosignal für den Lautsprecher erzeugt werden, während eben dieselbe Schaltungsstruktur für die Erzeugung eines Laststroms für das Lichtmodul ausgelegt ist. Damit ist die Schaltungsstruktur des Betriebsgeräts für den zweifachen Anwendungszweck ausgelegt. Die zweifache Aufgabenstellung der Gebäudetechnik, Lichterzeugung und Ausgabe akustischer Signale kann mit einer Schaltungsstruktur gelöst werden. Dementsprechend sind Aufwand und Kosten in vorteilhafter Weise reduziert. An audio signal for the loudspeaker can be generated by means of suitably modulated control of the first switch and the second switch, which is to be controlled synchronously with the first switch, in accordance with audio information to be output, while the very same circuit structure is designed for the generation of a load current for the light module. The circuit structure of the operating device is thus designed for the dual purpose of use. The double task of building technology, light generation and output of acoustic signals can be solved with a circuit structure. Accordingly, effort and costs are reduced in an advantageous manner.

[0015] Das Betriebsgerät gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Betriebsgerät einen dritten Schalter (Wechselschalter) aufweist. Der dritte Schalter ist dabei ausgelegt, alternativ einen Laststrom an das Leuchtmodul oder das Audiosignal an den Lautsprecher zu schalten. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Betriebsgerät keine mehreren individuell zugeordneten Konverterschaltkreise aufweist. Damit kann mit einem Konverterschaltkreis zwischen Audiobetrieb und LED-Betrieb umgeschaltet werden. The operating device according to an advantageous embodiment is characterized in that the operating device has a third switch (changeover switch). The third switch is designed to alternatively switch a load current to the lighting module or the audio signal to the loudspeaker. This is particularly advantageous if the operating device does not have a number of individually assigned converter circuits. This means that a converter circuit can be used to switch between audio operation and LED operation.

[0016] Eine bevorzugte Ausführung des Betriebsgeräts weist einen Antiglimmschalter des Betriebsgeräts in dem dritten Schalter auf. A preferred embodiment of the operating device has an anti-glow switch of the operating device in the third switch.

[0017] Ein Antiglimmschalter ist bereits in vielen Konverterschaltkreisen zur Ansteuerung von LEDs mit einem Laststrom vorhanden. Der Antiglimmschalter trennt das Leuchtmodul von einem Ausgangskreis des Konverterschaltkreises, um ein Nachleuchten bei ausgeschaltetem Betriebsgerät, verursacht von in reaktiven Schaltelementen wie Spulen und Kondensatoren bei Ausschalten gespeicherter Energie, zu unterbinden. Ebenso unterbindet der Antiglimmschalter ein Leuchten des Leuchtmoduls aufgrund einer anliegenden Netzspannung und einer parasitären Kapazität des Leuchtmoduls gegenüber Masse. Damit ist lediglich ein weiterer Schalter zusätzlich zu dem Antiglimmschalter gegenüber einem bekannten Konverterschaltkreis notwendig, um die erfindungsgemäße Lösung des dritten Schalters zu implementieren. Der Aufwand der Erfindung gegenüber einer parallelen, getrennten Auslegung des Konverterschaltkreis für die Leuchtmodulansteuerung und eines Audioverstärkers für eine Erzeugung des Audiosignals für den Lautsprecher ist also vorteilhaft gering. An anti-glow switch is already present in many converter circuits for driving LEDs with a load current. The anti-glow switch separates the lighting module from an output circuit of the converter circuit in order to prevent afterglow when the operating device is switched off, caused by energy stored in reactive switching elements such as coils and capacitors when the device is switched off. Likewise, the anti-glow switch prevents the lighting module from lighting up due to an applied mains voltage and a parasitic capacitance of the lighting module with respect to ground. This means that only one further switch is required in addition to the anti-glow switch compared to a known converter circuit in order to implement the solution of the third switch according to the invention. The complexity of the invention compared to a parallel, separate design of the converter circuit for driving the light module and an audio amplifier for generating the audio signal for the loudspeaker is therefore advantageously low.

[0018] Eine synchrone Schaltung des dritten Schalters als Wechselschalter stellt sicher, dass der eine Konverterschaltkreis entweder das Leuchtmodul, oder den Lautsprecher ansteuert. Damit kann der eine Konverterschaltkreis beide Aufgaben, Leuchtmodulansteuerung und Lautsprecheransteuerung übernehmen. A synchronous circuit of the third switch as a changeover switch ensures that a converter circuit controls either the light module or the loudspeaker. This means that one converter circuit can take on both tasks, lighting module control and loudspeaker control.

[0019] Eine vorteilhafte Ausführung des Betriebsgeräts weist darüber hinaus in dem Konverterschaltkreis Uberwachungsmittel zur Erzeugung eines Uberwachungssignals auf. Das Überwachungsmittel ist für die Uberwachung des Laststroms und/oder der Lastspannung ausgelegt. Der Steuerschaltkreis ist dabei eingerichtet, eine Spannung und/oder einen Strom des Audiosignals auf Basis des Uberwachungssignals zu verändern. [0019] An advantageous embodiment of the operating device also has monitoring means in the converter circuit for generating a monitoring signal. The monitoring means is designed to monitor the load current and/or the load voltage. The control circuit is set up to change a voltage and/or a current of the audio signal on the basis of the monitoring signal.

[0020] Übliche Konverterschaltkreise verfügen über Überwachungsmittel, zum Beispiel mit Widerständen als Spannungsteiler und Messwiderständen (Shunt), um einen Laststrom beziehungsweise eine Lastspannung zu überwachen und zu regeln. Diese Uberwachungsmittel sind Conventional converter circuits have monitoring means, for example with resistors as voltage dividers and measuring resistors (shunt), in order to monitor and regulate a load current or a load voltage. These means of surveillance are

bei Ansteuerung des Lautsprechers mittels des Audiosignals vorteilhaft zur Gewinnung einer Messgröße für eine Lautstärkeregelung und/oder einen Schutzmechanismus des Lautsprechers, zum Beispiel gegen Ubersteuerung zu nutzen. Die Qualität der Audiosignalerzeugung durch den Konverterschaltkreis wird in vorteilhafter Weise verbessert, ohne den schaltungstechnischen Aufwand wesentlich erhöhen zu müssen. when the loudspeaker is controlled by means of the audio signal, it can be used advantageously to obtain a measured variable for volume control and/or a protective mechanism for the loudspeaker, for example against overdriving. The quality of the audio signal generation by the converter circuit is improved in an advantageous manner without having to significantly increase the outlay on circuitry.

[0021] Bei dem Betriebsgerät ist der Konverterschaltkreis vorzugsweise so ausgelegt, dass zumindest eine Spule und zumindest ein Kondensator in einem Ausgangskreis vorhanden sind. Die zumindest eine Spule und der zumindest eine Kondensator sind ausgelegt, ein Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz, die oberhalb eines akustischen wahrnehmbaren Frequenzbereichs liegt oder nahe einer oberen Grenze des akustisch wahrnehmbaren Frequenzbereichs liegt, darzustellen. Die Spule und der Kondensator eines (synchronen) Abwärtswandlers stellen einen Tiefpass in dem Ausgangskreis des Abwärtswandlers dar. Bauelementewerte der Induktivität und der Spule sind entsprechend für die Ansteuerung des Lautsprechers anzupassen. Vorteilhaft ist dabei, eine Grenzfrequenz des Tiefpasses mit z.b. 20kHz so zu wählen, dass der für den Menschen akustisch wahrnehmbare Bereich des akustischen Lautsprecherausgangssignals durch die Grenzfrequenz des Tiefpasses in dem Ausgangskreis des Konverters nicht oder lediglich geringfügig beeinträchtigt wird. Damit ist eine gute oder zumindest für den beabsichtigten Zweck annehmbare akustische Qualität des Lautsprecherausgangssignals zu erreichen. Das Audiosignal kann damit den Lautsprecher auch für die akustische Ausgabe von Sprache, zumindest mit einer reduzierten Sprachqualität, nutzen. In the case of the operating device, the converter circuit is preferably designed in such a way that at least one coil and at least one capacitor are present in an output circuit. The at least one coil and the at least one capacitor are designed to represent a low-pass filter with a cut-off frequency that is above an acoustically perceptible frequency range or is close to an upper limit of the acoustically perceptible frequency range. The coil and the capacitor of a (synchronous) step-down converter represent a low-pass filter in the output circuit of the step-down converter. The component values of the inductance and the coil must be adjusted accordingly for driving the loudspeaker. It is advantageous to set a cut-off frequency of the low-pass filter with e.g. 20kHz should be selected in such a way that the range of the acoustic loudspeaker output signal that is acoustically perceptible to humans is not or only slightly impaired by the cut-off frequency of the low-pass filter in the output circuit of the converter. A good acoustic quality, or at least an acoustic quality that is acceptable for the intended purpose, can be achieved for the loudspeaker output signal. The audio signal can thus also use the loudspeaker for the acoustic output of speech, at least with a reduced speech quality.

[0022] Ein vorteilhaftes Betriebsgerät nach einer Ausführung weist in dem Konverterschaltkreis und dessen Ausgangskreis zumindest eine zuschaltbare weitere Spule und zumindest einen zuschaltbaren zweiten Kondensator auf. An advantageous operating device according to one embodiment has in the converter circuit and its output circuit at least one switchable further coil and at least one switchable second capacitor.

[0023] Eine zweite zuschaltbare Spule und ein zweiter zuschaltbarer Kondensator ermöglichen bei erhöhtem schaltungstechnischem Aufwand, den Ausgangskreis der Konverterschaltung getrennt hinsichtlich Ausgabe des Audiosignals an den Lautsprecher und des Laststroms an das Leuchtmodul zu optimieren. Damit ist eine verbesserte Qualität der jeweiligen Ausgangssignale aufgrund getrennter Optimierung des Ausgangkreises, insbesondere dessen Tiefpasscharakteristik zu erzielen, insbesondere gegenüber einer einzigen Dimensionierung des Ausgangskreises nach den gleichzeitig zu berücksichtigenden Kriterien Ansteuerung des Leuchtmoduls und Ansteuerung des Lautsprechers. A second switchable coil and a second switchable capacitor enable the output circuit of the converter circuit to be optimized separately with regard to the output of the audio signal to the loudspeaker and the load current to the light-emitting module with increased circuitry complexity. An improved quality of the respective output signals can thus be achieved due to separate optimization of the output circuit, in particular its low-pass characteristic, in particular compared to a single dimensioning of the output circuit according to the criteria of activation of the lighting module and activation of the loudspeaker that must be taken into account at the same time.

[0024] Das Betriebsgerät in einer bevorzugten Ausführung legt den Steuerschaltkreis so aus, dass eine Laststromregelung des Konverterschaltkreises ausschaltbar ist. [0024] The operating device in a preferred embodiment lays out the control circuit in such a way that a load current regulation of the converter circuit can be switched off.

[0025] Ist die Laststromregelung des Konverterschaltkreises ausschaltbar ausgelegt, so kann für die Ansteuerung des Lautsprechers durch den Konverterschaltkreis eine Audioinformation ohne störende Effekte aus der Laststromregelung auf das Audiosignal moduliert werden. If the load current control of the converter circuit is designed to be switched off, audio information can be modulated onto the audio signal without disturbing effects from the load current control by the converter circuit for driving the loudspeaker.

[0026] Ein vorteilhaftes Betriebsgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass der Konverterschaltkreis eine Kapazität zur Unterdrückung eines Gleichanteils in dem Audiosignal aufweist. An advantageous operating device is characterized in that the converter circuit has a capacitance for suppressing a DC component in the audio signal.

[0027] Damit kann das Audiosignal ohne Gleichanteil, und damit direkt an einen einfachen Lautsprecher ohne lautsprechereigene Gleichanteilunterdrückung für das Audiosignal über einen Audioausgang des Betriebsgeräts ausgegeben werden. The audio signal can thus be output without a direct component, and thus directly to a simple loudspeaker without loudspeaker-specific direct component suppression for the audio signal via an audio output of the operating device.

[0028] Das Betriebsgerät einer vorteilhaften Ausführung weist eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Kommunikationsschnittstelle für eine Kommunikation auf Grundlage eines Internetprotokolls auf. [0028] The operating device of an advantageous embodiment has a communication interface, in particular a communication interface for communication based on an Internet protocol.

[0029] Damit kann das Betriebsgerät Informationen, insbesondere auch akustisch auszugebende Information (Audioinformation) über eine Internet-of-things-kompatible (loT-) Schnittstelle empfangen. Das Betriebsgerät kann damit externe Steuersignale, möglicherweise Audioinformationen umfassend oder deren Auswahl und/oder Ausgabe (Lautstärke, Ausgabezeit(n)) bestimmend, erhalten und mittels des erzeugten Audiosignals an den Lautsprecher zur akustischen Ausgabe übermitteln. [0029] The operating device can thus receive information, in particular also information to be output acoustically (audio information) via an internet-of-things-compatible (loT) interface. The control gear can thus receive external control signals, possibly including audio information or determine its selection and/or output (volume, output time(s)), and transmit it to the loudspeaker for acoustic output using the audio signal generated.

[0030] Eine Ausführung des Betriebsgeräts ist ausgelegt, über die Kommunikationsschnittstelle eine Audioinformation zu empfangen, und der Steuerschaltkreis ist eingerichtet, den ersten Schalter und den zweiten Schalter moduliert mit der empfangenen Audioinformation anzusteuern. [0030] One embodiment of the operating device is designed to receive audio information via the communication interface, and the control circuit is designed to control the first switch and the second switch in a modulated manner with the received audio information.

[0031] Das Betriebsgerät kann damit unterschiedliche Audioinformationen erhalten und entsprechend in dem erzeugten Audiosignal an den Lautsprecher zur akustischen Ausgabe übermitteln. [0031] The operating device can thus receive different audio information and transmit it accordingly in the generated audio signal to the loudspeaker for acoustic output.

[0032] Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Dabei zeigen [0032] Embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying figures. show it

[0033] Fig. 1 wesentliche Elemente eines bekannten synchronen Abwärtswandlers, wie er in Betriebsgeräten für Beleuchtungszwecke eingesetzt wird, 1 essential elements of a known synchronous step-down converter, as used in control gear for lighting purposes,

[0034] Fig. 2 wesentliche Elemente eines synchronen Abwärtswandlers für einen Betrieb als Audioverstärker der Verstärkerklasse D, [0034] FIG. 2 essential elements of a synchronous down-converter for operation as an audio amplifier of amplifier class D,

[0035] Fig. 3 wesentliche Elemente eines synchronen Abwärtswandlers in einem erfindungsgemäßen Betriebsgerät, 3 essential elements of a synchronous step-down converter in an operating device according to the invention,

[0036] Fig. 4 wesentliche Elemente eines synchronen Abwärtswandlers in einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts, 4 essential elements of a synchronous step-down converter in a preferred embodiment of the operating device according to the invention,

[0037] Fig. 5 Elemente einer Modellierung des synchronen Abwärtswandlers bei Ansteuerung eines Lautsprechers für eine Simulation, [0037] FIG. 5 elements of a modeling of the synchronous down-converter when driving a loudspeaker for a simulation,

[0038] Fig. 6 simulierte interne Signalverläufe des synchronen Abwärtswandlers der Simulation nach Fig. 5, [0038] FIG. 6 simulated internal signal curves of the synchronous down converter of the simulation according to FIG. 5,

[0039] Fig. 7 simulierte interne Signalverläufe des synchronen Abwärtswandlers der Simulation nach Fig. 5 in einer gegenüber Fig. 6 vergrößerten Ausschnittsansicht, [0039] FIG. 7 simulated internal signal curves of the synchronous down converter of the simulation according to FIG. 5 in a detail view enlarged compared to FIG. 6,

[0040] Fig. 8 einen Frequenzgang eines belasteten Ausgangsfilters eines synchronen Abwärtswandlers in dem erfindungsgemäßen Betriebsgerät. 8 shows a frequency response of a loaded output filter of a synchronous down converter in the operating device according to the invention.

[0041] In den Figuren bezeichnen gleiche Referenzeichen gleiche oder entsprechende Elemente. [0041] In the figures, the same reference symbols designate the same or corresponding elements.

[0042] Fig. 1 zeigt wesentliche Elemente eines bekannten synchronen Abwärtswandlers 1, wie er als Konverterschaltkreis in einem Betriebsgerät zur Erzeugung eines Laststroms IL: eingesetzt wird. Fig. 1 shows essential elements of a known synchronous step-down converter 1, as used as a converter circuit in an operating device for generating a load current IL: is used.

[0043] Der Laststrom I_=o wird über eine erste Schnittstelle 3 mit den Kontakten LED+ und LEDdes Konverterschaltkreises 1 beziehungsweise des Betriebsgeräts für ein Leuchtmodul 2 bereitgestellt. The load current I_=0 is provided via a first interface 3 with the contacts LED+ and LEDdes converter circuit 1 or the operating device for a lighting module 2 .

[0044] Das Betriebsgerät kann über eine Mehrzahl von Konverterschaltkreisen 1 für die Versorgung einer Mehrzahl von Leuchtmodulen 2 mit einer Versorgungsspannung UL: und/oder einem Versorgungsstrom I_:o verfügen. The operating device can have a plurality of converter circuits 1 for supplying a plurality of light-emitting modules 2 with a supply voltage UL: and/or a supply current I_:o.

[0045] Das Betriebsgerät kann dementsprechend eine Mehrzahl an ersten Schnittstellen 3 mit Kontakten LED+ und LED- für den Anschluss jeweils eines oder mehrerer Leuchtmodule 2 aufweisen. [0045] Accordingly, the operating device can have a plurality of first interfaces 3 with contacts LED+ and LED- for the connection of one or more light-emitting modules 2 in each case.

[0046] Der Laststrom I_z» beziehungsweise die erzeugte Lastspannung UL: werden im dargestellten Fall für die Versorgung des Leuchtmoduls genutzt. Das Leuchtmodul 2 umfasst dabei eine oder mehrere Leuchtdioden (LED) 6, gegebenenfalls in serieller und/oder paralleler Anordnung. [0046] The load current I_z» or the generated load voltage UL i are used in the illustrated case for the supply of the lighting module. The light-emitting module 2 includes one or more light-emitting diodes (LED) 6, optionally in a serial and/or parallel arrangement.

[0047] Der Konverterschaltkreis 1 wird eingangsseitig über eine Versorgungsspannung (Busspannung) Usus mit einem Versorgungstrom Igus versorgt. Die Busspannung Ugus kann zum Beispiel eine Gleichspannung von 400 Voc sein. Die Erzeugung und Bereitstellung der Busspannung Ugus und der grundsätzliche Aufbau eines Betriebsgeräts für Leuchtmodule ist an sich bekannt. The converter circuit 1 is supplied with a supply current Igus on the input side via a supply voltage (bus voltage) Usus. The bus voltage Ugus can be a direct voltage of 400 Voc, for example. The generation and provision of the bus voltage Ugus and the basic structure of an operating device for lighting modules is known per se.

[0048] Der in Fig. 1 dargestellte Konverterschaltkreis 1 weist die Struktur eines synchronen Ab-The converter circuit 1 shown in FIG. 1 has the structure of a synchronous

wärtswandlers (synchroner Buck-Konverter) auf. Die Funktionsweise des synchronen Abwärtswandlers, in seiner allgemeinen Form auch als Synchronwandler und gelegentlich als Gleichspannungstransformator bezeichnet, zur Erzeugung des Laststroms I_eo ist bekannt und wird daher nur zur Definition wesentlicher Begriffe kurz erläutert. Es können auch andere Konverterschaltkreise angewendet werden, wie beispielsweise eine Halbbrücke, einen Sperrwandler, einen Abwärtswandler, einen Aufwärtswandler oder auch Kombinationen der genannten Konverterschaltkreise. step-up converter (synchronous buck converter). The mode of operation of the synchronous step-down converter, also referred to in its general form as a synchronous converter and occasionally as a DC voltage transformer, for generating the load current I_eo is known and is therefore only briefly explained to define essential terms. Other converter circuits can also be used, such as a half-bridge, a flyback converter, a step-down converter, a step-up converter or combinations of the converter circuits mentioned.

[0049] Der synchrone Abwärtswandler weist eine Speicherdrossel Leuc« 6 und zwei stets wechselweise schließende Schalter, einen ersten Schalter HS 4 und einen zweiten Schalter LS 5 auf. Die Speicherdrossel Leuck« 6 wird als Energiespeicher mittels der Schalter HS 4 und LS 5 zyklisch mit Energie geladen sowie entladen. Als Schalter HS 4 und LS 5 können typische Halbleiterschalter verwendet werden, die Ströme in beide Richtungen leiten können, z. B. Feldeffekttransistoren (FET). Wie bei jedem Gleichspannungswandler wird die Ausgangsspannung UL: durch jeweilige Länge einer Einschaltzeit und einer Ausschaltzeit der Schalter HS 4 und LS 5 bestimmt. The synchronous step-down converter has a storage choke Leuc 6 and two switches that always close alternately, a first switch HS 4 and a second switch LS 5 . As an energy store, the storage choke Leuck« 6 is cyclically charged and discharged with energy by means of the switches HS 4 and LS 5 . As a switch HS 4 and LS 5, typical semiconductor switches can be used that can conduct currents in both directions, e.g. B. field effect transistors (FET). As with every DC-DC converter, the output voltage UL: is determined by the respective length of a switch-on time and a switch-off time of the switches HS 4 and LS 5 .

[0050] Der synchrone Abwärtswandler weist einen Steuerschaltkreis 8, insbesondere einen Mikrokontroller oder anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC) auf, der die Schalter HS4 und LS 5 wechselweise betätigt. Wird der erste Schalter HS 4 leitend, so öffnet der zweite Schalter LS 5 und umgekehrt. Zu jedem Zeitpunkt ist, abgesehen von einer kurzen Totzeit, um Kurzschlüsse aufgrund einer Umschaltzeit realer Schalter sicher zu vermeiden, lediglich einer der Schalter HS 4 und LS 5 leitend. The synchronous buck converter has a control circuit 8, in particular a microcontroller or application specific integrated circuit (ASIC), which actuates the switches HS4 and LS 5 alternately. If the first switch HS 4 becomes conductive, the second switch LS 5 opens and vice versa. Apart from a short dead time, only one of the switches HS 4 and LS 5 is conductive at any time in order to reliably avoid short circuits due to a switching time of real switches.

[0051] Die Ausgangsgrößen Lastspannung UL:o und Laststrom IL können durch Steuerung der Ein- und Ausschaltzeiten der Schalters HS4 und LS 5 eingestellt werden. Diese Steuerung erfolgt üblicherweise in einem Regelkreis, um die Lastspannung UL: und den Laststrom I_:o auf einem gewünschten Wert zu halten. The output variables load voltage UL:o and load current IL can be set by controlling the switch-on and switch-off times of the switches HS4 and LS5. This control usually takes place in a control circuit in order to keep the load voltage UL: and the load current I_:o at a desired value.

[0052] Die Spule Leuck und ein Kondensator Caus 7 in einem Ausgangskreis des Konverterschaltkreises 1 bilden einen Tiefpass zweiter Ordnung. The coil Leuck and a capacitor Cout 7 in an output circuit of the converter circuit 1 form a second-order low-pass filter.

[0053] Oft ist zur Spannungsstabilisierung am Ausgang des synchronen Abwärtswandlers parallel zur Last noch ein Glättungskondensator geschaltet. A smoothing capacitor is often connected in parallel with the load to stabilize the voltage at the output of the synchronous step-down converter.

[0054] In Fig. 2 werden wesentliche Elemente eines synchronen Abwärtswandlers für einen Betrieb als Audioverstärker der Verstärkerklasse D (Klasse-D-Verstärker, auch schaltender Verstärker, Digitalverstärker) gezeigt. 2 shows essential elements of a synchronous down-converter for operation as an audio amplifier in amplifier class D (class D amplifier, also switching amplifier, digital amplifier).

[0055] Der Konverterschaltkreis 1° wird hier dazu genutzt, einen Laststrom Isek und/oder eine Lastspannung Uspk über die Schnittstelle 3 für einen Lautsprecher 10 bereitzustellen. The converter circuit 1° is used here to provide a load current Isek and/or a load voltage Uspk via the interface 3 for a loudspeaker 10.

[0056] Der Lautsprecher 10 weist einen Innenwiderstand Rspk 11 (Lautsprecherimpedanz), zum Beispiel 80, auf. The loudspeaker 10 has an internal resistance Rspk 11 (loudspeaker impedance), for example 80.

[0057] In einem Klasse-D-Verstärker wird ein Audiosignal mittels eines geeigneten Verfahrens, zum Beispiel durch Pulsweitenmodulation (PWM) oder Pulsfrequenzmodulation (Delta-SigmaModulation), in einer Folge von Pulsen bereitgestellt. Daher kann der synchrone Abwärtswandler im Schaltbetrieb mittels der Schalter HS 4 und LS 5 jeweils in leitendem oder isolierendem (sperrendem) Schalterzustand arbeiten. In a class D amplifier, an audio signal is provided in a sequence of pulses by means of a suitable method, for example pulse width modulation (PWM) or pulse frequency modulation (delta-sigma modulation). Therefore, the synchronous step-down converter can operate in switched mode by means of the switches HS 4 and LS 5 in the conducting or isolating (blocking) switch state.

[0058] Mit dem pulsweitenmodulierten Audiosignal werden sowohl eine Frequenzauflösung der Zeitachse, als auch eine Dynamikauflösung eines Audiopegels des Audiosignals dargestellt. Durch einen Tiefpass aus der Speicherdrossel Leuck« 6° und der Ausgangskapazität Caus 7° des Konverterschaltkreises 1‘ wird ein Rekonstruktionsfilter bereitgestellt. Das Rekonstruktionsfilter erzeugt ein analoges Audiosignal mit einem entsprechenden kontinuierlicher Spannungsverlauf aus dem pulsweitenmodulierten Audiosignal. [0058] Both a frequency resolution of the time axis and a dynamic resolution of an audio level of the audio signal are represented with the pulse width modulated audio signal. A reconstruction filter is provided by a low-pass filter from the storage choke Leuck« 6° and the output capacitance Cout 7° of the converter circuit 1'. The reconstruction filter generates an analog audio signal with a corresponding continuous voltage curve from the pulse width modulated audio signal.

[0059] Das Verfahren für eine Pulsfrequenzmodulation ist entsprechend auszuführen. [0060] Fig. 2 zeigt in einem Lastpfad einen Sperrkondensator Coc 9, der einen vorhandenen Gleichanteil in dem Laststrom Ispk an den Lautsprecher 10 blockiert. Dieser Sperrkondensator The method for a pulse frequency modulation is to be carried out accordingly. 2 shows a blocking capacitor Coc 9 in a load path, which blocks an existing direct component in the load current Ispk to the loudspeaker 10. This blocking capacitor

Coc 9 kann in dem Lautsprecher 10 oder in dem Konverterschaltkreis 1‘ angeordnet sein. Der Gleichanteil tritt insbesondere auch auf, wenn die Schalter HS 4 und LS 5 jeweils mit einem Tastverhältnis von 0.5 (Duty Cycle 50 %) durch den Steuerschaltkreis 8‘ angesteuert werden. In diesem Fall zeigt der Gleichanteil (Offset) einem Wert Ugus /2. Coc 9 can be arranged in the loudspeaker 10 or in the converter circuit 1'. The DC component also occurs in particular when the switches HS 4 and LS 5 are each controlled by the control circuit 8' with a pulse duty factor of 0.5 (duty cycle 50%). In this case, the DC component (offset) shows a value of Ugus /2.

[0061] Der Betrieb des Konverterschaltkreises 1‘ als Klasse-D- Verstärker setzt voraus, dass der Steuerschaltkreis 8‘ die Schalter HS 4 und LS 5 entsprechend hochfrequent ansteuert. Weiter ist die Dimensionierung der Speicherdrossel Leuc« 6° und des Ausgangskondensators Caus 7‘ entsprechend zu wählen, um eine Dämpfung des Audiosignals in einem akustisch wahrnehmbaren Bereich durch den Tiefpass mit der Speicherdrossel Leuck 6‘ und dem Ausgangskondensator Caus 7‘ zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren. The operation of the converter circuit 1' as a class D amplifier presupposes that the control circuit 8' controls the switches HS 4 and LS 5 at a correspondingly high frequency. Furthermore, the dimensioning of the storage choke Leuck 6° and the output capacitor Cout 7' must be selected accordingly in order to avoid or at least to dampen the audio signal in an acoustically perceptible range through the low-pass filter with the storage choke Leuck 6' and the output capacitor Cout 7' to reduce.

[0062] Fig. 3 zeigt wesentliche Elemente eines Konverterschaltkreises 12 eines erfindungsgemäßen Betriebsgeräts. Der Konverterschaltkreis 12 ist als synchroner Abwärtswandler ausgeführt und versorgt ein Leuchtmodul 13 mit einer geeigneten Lastspannung und/oder Laststrom. 3 shows essential elements of a converter circuit 12 of an operating device according to the invention. The converter circuit 12 is designed as a synchronous step-down converter and supplies a light-emitting module 13 with a suitable load voltage and/or load current.

[0063] Das Leuchtmodul 13 umfasst eine oder mehrere LEDs 6 als Leuchtmittel. Weiter umfasst das Leuchtmodul 13 zumindest einen Lautsprecher, zeichnerisch in Fig. 3 vereinfacht durch den Innenwiderstand Rspk 11 des Lautsprechers 10 dargestellt. The lighting module 13 includes one or more LEDs 6 as lighting means. The light-emitting module 13 also includes at least one loudspeaker, shown in simplified form in the drawing in FIG. 3 by the internal resistance Rspk 11 of the loudspeaker 10 .

[0064] Weiter ist in Serie zu dem Lautsprecher 10 der Blockkondensator Coc 9 angeordnet. Furthermore, the blocking capacitor Coc 9 is arranged in series with the loudspeaker 10 .

[0065] Das Leuchtmodul 13 verfügt über eine Schnittstelle mit Kontakten LED-+ und LED-, die mit den entsprechenden Kontakten LED+ und LED- der ersten Schnittstelle 3 des Betriebsgeräts verbindbar sind. Die Kontakte LED+ und LED- ermöglichen es, einen Laststrom ILzo durch das Betriebsgerät, insbesondere dessen Konverterschaltkreis 12, über die LED 6 zu leiten. Der Laststrom IL: fließt über den Kontakt LED+ und die LED 6 zu dem Kontakt LED-. The lighting module 13 has an interface with contacts LED+ and LED-, which can be connected to the corresponding contacts LED+ and LED- of the first interface 3 of the operating device. The contacts LED+ and LED- make it possible to conduct a load current ILzo through the operating device, in particular its converter circuit 12, via the LED 6. The load current IL flows via the contact LED+ and the LED 6 to the contact LED-.

[0066] Weiter verfügt das Leuchtmodul 13 über eine weitere Schnittstelle mit einem Kontakt SPK-. Der Kontakt SPK- ist mit einem Kontakt SPK- einer zweiten Schnittstelle 18 des Betriebsgeräts verbindbar. Uber die Kontakte LED+ und SPK- kann einen Laststrom Ispx durch das Betriebsgerät, insbesondere dessen Konverterschaltkreis 12, an den Lautsprecher geleitet werden. Der Laststrom Isp« fließt über den Kontakt LED+, den Blockkondensator Coc 9 und den Lautsprecher 10 zu dem Kontakt SPK-. The light module 13 also has a further interface with a contact SPK-. The contact SPK- can be connected to a contact SPK- of a second interface 18 of the operating device. A load current Ispx can be conducted through the operating device, in particular its converter circuit 12, to the loudspeaker via the contacts LED+ and SPK-. The load current Isp« flows via the contact LED+, the blocking capacitor Coc 9 and the loudspeaker 10 to the contact SPK-.

[0067] Der Konverterschaltkreis 12 nach Fig. 3 verfügt über einen Steuerschaltkreis 16, der den ersten Schalter HS 4 und den zweiten Schalter LS 5 des synchronen Abwärtswandlers ansteuert. The converter circuit 12 according to FIG. 3 has a control circuit 16 which controls the first switch HS 4 and the second switch LS 5 of the synchronous buck converter.

[0068] Der erfindungsgemäße Konverterschaltkreis 12 weist zusätzlich einen dritten Schalter 17 auf. Der dritte Schalter 17 ist als Wechselschalter ausgebildet, der entweder einen Kontakt LEDder ersten Schnittstelle 3 oder einen Kontakt SPK- einer zweiten Schnittstelle 18 des Konverterschaltkreises 12 auf Masse legt. The converter circuit 12 according to the invention also has a third switch 17 . The third switch 17 is designed as a changeover switch which connects either a contact LED of the first interface 3 or a contact SPK- of a second interface 18 of the converter circuit 12 to ground.

[0069] Der dritte Schalter 17 schaltet entsprechend einem Schalteransteuerungssignal des Steuerschaltkreises 16. The third switch 17 switches in accordance with a switch drive signal from the control circuit 16.

[0070] Der Steuerschaltkreis 16 schaltet den Kontakt LED- an Masse, wenn das Betriebsgerät die LED 6 für die Abgabe von Licht antreibt. Der Steuerschaltkreis 16 schaltet alternativ dazu den Kontakt SPK- an Masse, wenn das Betriebsgerät den Lautsprecher für die akustische Ausgabe eines Audiosignals ansteuert. The control circuit 16 grounds the contact LED- when the operating device drives the LED 6 to emit light. As an alternative to this, the control circuit 16 switches the contact SPK- to ground if the operating device activates the loudspeaker for the acoustic output of an audio signal.

[0071] Der dritte Schalter 17 kann mittels eines Halbleiterrelais realisiert werden. Alternativ kann der Schalter 17 auch mit zwei Feldeffekttransistoren, insbesondere zwei NMOS Transistoren verwirklicht werden. The third switch 17 can be realized by means of a semiconductor relay. Alternatively, the switch 17 can also be realized with two field effect transistors, in particular two NMOS transistors.

[0072] Viele Betriebsgeräte für den Betrieb von Leuchtmodulen 2 mit LED als Leuchtmitteln verfügen über einen Antiglimmschalter, zum Beispiel in Form eines Feldeffekttransistors (FET) in einem Ausgangskreis. Der Antiglimmschalter verhindert ein (Nach-) Leuchten der LED 6 aufgrund eines Laststroms IL getrieben durch magnetische Energie, gespeichert in der Speicherdrossel Leuck 14, oder elektrischer Energie des Ausgangskondensators Caus 15 bei Ausschalten des Betriebsgeräts zum Ausschalten des Leuchtmoduls 13. Many operating devices for the operation of light modules 2 with LEDs as light sources have an anti-glow switch, for example in the form of a field effect transistor (FET) in an output circuit. The anti-glow switch prevents (after) lighting of the LED 6 due to a load current IL driven by magnetic energy stored in the storage choke Leuck 14, or electrical energy of the output capacitor Cout 15 when switching off the control gear to switch off the lighting module 13.

[0073] Ebenso unterbindet der der Antiglimmschalter ein Leuchten der LED 6 in einem StandbyModus des Betriebsgeräts aufgrund einer parasitären Kapazität des Leuchtmoduls 13 und einer anliegenden Netzwechselspannung mit der Netzfrequenz. [0073] Likewise, the anti-glow switch prevents the LED 6 from lighting up in a standby mode of the operating device due to a parasitic capacitance of the light-emitting module 13 and an applied mains AC voltage with the mains frequency.

[0074] Oftmals, und entgegen der Darstellung in Fig. 3 sind sowohl in einem LED+ Pfad als auch in einem LED-Pfad Antiglimmschalter angeordnet. Im Rahmen der Erfindung kann insbesondere der Antiglimmschalter im LED-Pfad genutzt werden. Often, and contrary to the representation in FIG. 3, anti-glow switches are arranged both in an LED+ path and in an LED path. In particular, the anti-glow switch in the LED path can be used within the scope of the invention.

[0075] Damit ist der dritte Schalter 17 (Wechselschalter) unter Hinzufügen lediglich eines weiteren FET im Lautsprecherpfad des Stromkreises zu dem vorhandenen FET als Antiglimmschalter im Lichtmodulpfad einfach zu realisieren. The third switch 17 (changeover switch) is thus easy to implement by adding only one further FET in the speaker path of the circuit to the existing FET as an anti-glow switch in the light module path.

[0076] Der Wechselschalter 17 wird in dieser Implementierung durch einen sperrenden Antiglimmschalter und leitenden FET im Lautsprecherpfad für Betrieb des Lautsprechers verwirklicht. Für alternativen Betrieb des Lichtmoduls 13 leitet der als Antiglimmschalter eingesetzte FET im Lichtmodulpfad und der FET im Lautsprecherpfad sperrt. The changeover switch 17 is realized in this implementation by a blocking anti-glow switch and conducting FET in the loudspeaker path for loudspeaker operation. For alternative operation of the light module 13, the FET used as an anti-glow switch in the light module path conducts and the FET in the loudspeaker path blocks.

[0077] Fig. 4 zeigt wesentliche Elemente eines Konverterschaltkreises 12‘ einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts. Der Konverterschaltkreis 12‘ ist als synchroner Abwärtswandler ausgeführt und versorgt alternativ jeweils ein Leuchtmodul 2 mit dem geeigneten Lastspannung UL: und/oder Laststrom IL, oder einen Lautsprecher mit der geeigneten Lastspannung Uspk und/oder dem Laststrom Ispk. 4 shows essential elements of a converter circuit 12' of a further embodiment of the operating device according to the invention. The converter circuit 12' is designed as a synchronous step-down converter and alternatively supplies a lighting module 2 with the suitable load voltage UL: and/or load current IL, or a loudspeaker with the suitable load voltage Uspk and/or the load current Ispk.

[0078] Im Gegensatz zu dem mit Bezug auf Fig. 3 diskutierten Ausführungsbeispiel ist es in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 einfach möglich, das Leuchtmodul 2 und den Lautsprecher 10 als getrennte Module auszulegen. In contrast to the exemplary embodiment discussed with reference to FIG. 3, it is easily possible in the exemplary embodiment according to FIG. 4 to design the lighting module 2 and the loudspeaker 10 as separate modules.

[0079] Das Leuchtmodul 2 umfasst eine oder mehrere LEDs 6 als Leuchtmittel. The lighting module 2 includes one or more LEDs 6 as lighting means.

[0080] Weiter ist in der Ausführung des Betriebsgeräts und des Konverterschaltkreises 12‘ nach Fig.4 der Blockkondensator 9 in Serie zu dem Lautsprecher 10, jedoch innerhalb des Betriebsgeräts angeordnet und kein Bestandteil des Lautsprechermoduls 10. Furthermore, in the embodiment of the operating device and the converter circuit 12' according to FIG.

[0081] Das Betriebsgerät verfügt über eine erste Schnittstelle 3 mit Kontakten LED-+ und LED-, die mit den entsprechenden Kontakten LED+ und LED- der entsprechenden Schnittstelle des Leuchtmoduls 2 verbindbar sind. Die Kontakte LED+ und LED- ermöglichen es, einen Laststrom IL_Le9 durch das Betriebsgerät, insbesondere dessen Konverterschaltkreis 12‘, an die LED 6 zu leiten. Der Laststrom IL: fließt über den Kontakt LED+, die LED 6 zu dem Kontakt LED-. The operating device has a first interface 3 with contacts LED+ and LED-, which can be connected to the corresponding contacts LED+ and LED- of the corresponding interface of the lighting module 2 . The contacts LED+ and LED- make it possible to conduct a load current IL_Le9 through the operating device, in particular its converter circuit 12', to the LED 6. The load current IL: flows via the contact LED+, the LED 6 to the contact LED-.

[0082] Weiter verfügt das Betriebsgerät über eine zweite Schnittstelle 19 mit dem Kontakt SPKund einem weiteren Kontakt SPK+. Der Kontakt SPk- ist mit einem Kontakt SPK- einer Schnittstelle des Lautsprechers 10 verbindbar. Uber den Kontakt SPK+ und SPK- kann einen Laststrom Ispx durch das Betriebsgerät, insbesondere dessen Konverterschaltkreis 12‘, an den Lautsprecher 10 geleitet werden. Der Laststrom Ise« fließt über den Kontakt SPK+, den Lautsprecher zu dem Kontakt SPK-. The operating device also has a second interface 19 with the contact SPK and a further contact SPK+. The contact SPk- can be connected to a contact SPK- of an interface of the loudspeaker 10 . A load current Ispx can be conducted through the operating device, in particular its converter circuit 12', to the loudspeaker 10 via the contact SPK+ and SPK-. The load current Ise« flows via the contact SPK+, the speaker to the contact SPK-.

[0083] Der Konverterschaltkreis 12‘ nach Fig. 4 verfügt über einen Steuerschaltkreis 21, der den ersten Schalter HS 4 und den zweiten Schalter LS 5 des synchronen Abwärtswandlers ansteuert. Ebenso steuert der Steuerschaltkreises 21 mittels des Schaltsteuersignals den dritten Schalter 17 an. Der dritte Schalter 17 ist als Wechselschalter ausgebildet, der entweder einen Kontakt LED- der ersten Schnittstelle 3 oder einen Kontakt SPK- der zweiten Schnittstelle 19 des Konverterschaltkreises 12‘ auf Masse legt. The converter circuit 12' according to FIG. 4 has a control circuit 21 which controls the first switch HS 4 and the second switch LS 5 of the synchronous step-down converter. Likewise, the control circuit 21 controls the third switch 17 by means of the switching control signal. The third switch 17 is designed as a changeover switch which connects either a contact LED- of the first interface 3 or a contact SPK- of the second interface 19 of the converter circuit 12' to ground.

[0084] Der Steuerschaltkreis 21 schaltet den Kontakt LED- an Masse, wenn das Betriebsgerät die LED 6 für die Abgabe von Licht antreibt. Der Steuerschaltkreis 21 schaltet alternativ dazu den Kontakt SPK- an Masse, wenn das Betriebsgerät den Lautsprecher 10 für die akustische Ausgabe eines Audiosignals ansteuert. The control circuit 21 grounds the contact LED- when the operating device drives the LED 6 to emit light. As an alternative to this, the control circuit 21 switches the contact SPK- to ground if the operating device activates the loudspeaker 10 for the acoustic output of an audio signal.

[0085] Der Steuerschaltkreis 21 verfügt weiter über eine Kommunikationsschnittstelle 20. Der Steuerschaltkreis 21 kann über die Kommunikationsschnittstelle 20 Steuersignale und Datensignale empfangen. The control circuit 21 also has a communication interface 20. The control circuit 21 can receive control signals and data signals via the communication interface 20.

[0086] Die empfangenen Steuersignale können dazu ausgelegt sein, einen Lautsprecherbetrieb und/oder einen Lampenbetrieb des Betriebsgeräts zu steuern. Die Steuersignale können insbesondere auch ein Umschalten des Konverterschaltkreises 12° zwischen einem Betrieb des Leuchtmoduls 2 und einem Betrieb des Lautsprechers 10 zu bewirken. The received control signals can be designed to control loudspeaker operation and/or lamp operation of the operating device. In particular, the control signals can also bring about switching of the converter circuit 12° between operation of the lighting module 2 and operation of the loudspeaker 10.

[0087] Die empfangenen Datensignale können insbesondere dazu ausgelegt sein, eine Information, die über den Lautsprecher 10 auszugeben ist, dem Steuerschaltkreis 21 zuzuführen. [0087] The received data signals can in particular be designed to supply information to be output via the loudspeaker 10 to the control circuit 21.

[0088] Alternativ oder zusätzlich kann das Datensignal Informationen enthalten, die die Auswahl einer akustischen Information oder eines Audiosignals aus mehreren gespeicherten akustischen Informationen oder Audiosignale für die Ausgabe über den Lautsprecher 10 ermöglichen. Alternatively or additionally, the data signal can contain information that enables the selection of acoustic information or an audio signal from a plurality of stored acoustic information or audio signals for output via the loudspeaker 10.

[0089] Der Steuerschaltkreis 21 kann über in Fig. 4 nicht dargestellte Speichermittel verfügen oder über die Kommunikationsschnittstelle 20 auf externe Speichermittel zugreifen, die zum Beispiel mehreren gespeicherten akustischen Informationen oder Audiosignale für die Ausgabe über den Lautsprecher speichern. The control circuit 21 can have storage means, not shown in FIG. 4, or access external storage means via the communication interface 20, which store, for example, a plurality of stored pieces of acoustic information or audio signals for output via the loudspeaker.

[0090] Die Kommunikationsschnittstelle 20 kann zum Beispiel für eine Kommunikation nach einem Internetprotokoll, zum Beispiel IPv4 oder IPv6 ausgelegt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Kommunikationsschnittstelle 20 zur Kommunikation nach einem oder mehreren proprietären Kommunikationsprotokollen ausgelegt sein. The communication interface 20 can be designed, for example, for communication based on an Internet protocol, for example IPv4 or IPv6. Alternatively or additionally, the communication interface 20 can be designed for communication according to one or more proprietary communication protocols.

[0091] Der Konverterschaltkreis 12‘ weist zusätzlich Mittel für die Messung der Lastspannungen und der Lastströme auf. The converter circuit 12' also has means for measuring the load voltages and the load currents.

[0092] Insbesondere können die Lastspannung UL: und die Lastspannung Uspk mittels eines Spannungsteilers mit den Widerständen Rı 22 und R; 23 an einem Messpunkt(Messpin) als Messspannung UuLeD mess erfasst werden. In particular, the load voltage UL: and the load voltage Uspk by means of a voltage divider with the resistors Rı 22 and R; 23 can be recorded at a measuring point (measuring pin) as measuring voltage UuLeD mess.

[0093] Alternativ oder zusätzlich können der Laststrom IL_=o und der Laststrom Ispk mittels eines Messwiderstands (Shunt) Rs 24 an einem weiteren Messpunkt (Messpin) als Messspannung UwLeD Mess erfasst werden. Alternatively or additionally, the load current IL_=0 and the load current Ispk can be detected as a measurement voltage UwLeD Mess by means of a measurement resistor (shunt) Rs 24 at a further measurement point (measurement pin).

[0094] Die Messspannungen UyLeD mess Und ULED mess können Eingängen des Steuerschaltkreises 21 für eine Steuerung oder Regelung zugeführt werden. The measurement voltages UyLeD mess and ULED mess can be fed to inputs of the control circuit 21 for open-loop or closed-loop control.

[0095] In Fig. 5 werden Elemente einer Modellierung des synchronen Abwärtswandlers bei Ansteuerung eines Lautsprechers für eine Simulation gezeigt. 5 shows elements of a modeling of the synchronous down-converter when driving a loudspeaker for a simulation.

[0096] Der synchrone Abwärtswandler in Fig. 5 entspricht im Wesentlichen dem Konverterschaltkreis 12 nach Fig. 3 bei Betrieb als Audioverstärker der Klasse D. The synchronous down converter in Figure 5 corresponds essentially to the converter circuit 12 of Figure 3 when operating as a class D audio amplifier.

[0097] Für die nachfolgend wiedergegebenen simulierten Signalverläufe wird die Speicherdrossel Leuck zu 600 uH und die Ausgangskapazität Caus zu 940nF angenommen und sind damit im Bereich typischer Werte eines für den Betrieb von Leuchtmodulen 10 eingesetzten synchronen Abwärtswandlers, der Lasten mit einer Lastspannung ULED 60 bis 300 V ausgehend von einer Busspannung von 405 V betreibt. For the simulated signal curves reproduced below, the storage choke Leuck is assumed to be 600 uH and the output capacitance Cout to be 940 nF and are therefore in the range of typical values of a synchronous step-down converter used for the operation of light-emitting modules 10, the loads with a load voltage ULED 60 to 300 V operates from a bus voltage of 405V.

[0098] Der in dem Lautsprecherpfad befindliche Blockkondensator Coc wird zu 47 uF angenommen. Es ist für die Simulation unerheblich, ob Coc gemäß Fig. 3 in dem Lautsprechermodul 10 oder gemäß Fig. 4 in der Konverterschaltkreis 12‘ angeordnet ist. The blocking capacitor Coc in the speaker path is assumed to be 47 µF. It is irrelevant for the simulation whether Coc is arranged in the loudspeaker module 10 according to FIG. 3 or in the converter circuit 12' according to FIG.

[0099] Die Impedanz des Lautsprechers 10 ist zu 8 Q angenommen. The impedance of the speaker 10 is assumed to be 8Ω.

[00100] Die Spannungsquelle B1 erzeugt für die Simulation eine Spannung Uump am Knotenpunkt MP (Mittelpunkt) zwischen dem ersten Schalter HS 4 und dem zweiten Schalter LS 5 in Fig. 3. Die Spannung Uume ist eine pulsweitenmodulierte Spannung mit Spannungspegeln 0V (Gerätemasse) und 400V (Busspannung Uegus). For the simulation, the voltage source B1 generates a voltage Uump at the node MP (midpoint) between the first switch HS 4 and the second switch LS 5 in Fig. 3. The voltage Uume is a pulse width modulated voltage with voltage levels 0V (device ground) and 400V (bus voltage Uegus).

[00101] Im Folgenden wird die Erzeugung der Spannung UUMP für die Simulation in Fig. 5 dargestellt. The generation of the voltage UUMP for the simulation in FIG. 5 is shown below.

[00102] Für die Simulation wird als ein Beispiel ein akustisches Signal in Form eines Signaltons An acoustic signal in the form of a signal tone is used as an example for the simulation

mit einer Frequenz von 1 kHz ausgegeben. Dieses akustische Signal wird durch eine Spannungsquelle V4 in Form einer Audiospannung Uauoio mit einem sinusförmigen Verlauf und einer Frequenz von 1kHz erzeugt. output at a frequency of 1 kHz. This acoustic signal is generated by a voltage source V4 in the form of an audio voltage Uauoio with a sinusoidal curve and a frequency of 1 kHz.

[00103] Eine Spannungsquelle V1 erzeugt die Busspannung Ugus 400 V als Gleichspannung. A voltage source V1 generates the bus voltage Ugus 400 V as direct voltage.

[00104] Eine Spannungsquelle V5 erzeugt eine Dreiecksspannung Upreieck mit einer Frequenz von 250kHz. Die Dreiecksspannung Upreieck wird einem nichtinvertierenden Eingang eines Komparators U2 zugeführt. A voltage source V5 generates a triangular voltage Upreieck with a frequency of 250 kHz. The triangular voltage Upreieck is fed to a non-inverting input of a comparator U2.

[00105] An einen invertierenden Eingang des Komparators U2 wird die Audiospannung Uaupio gelegt. The audio voltage Uaupio is applied to an inverting input of the comparator U2.

[00106] In dem Komparator U2 wird die Audiospannung Uauoıo mit der Dreiecksspannung Upper Eck vergleichen und damit ein pulsweitenmoduliertes Signal Uume ausgegeben. Das pulsweitenmodulierte Signal Uumpe wird von dem Komparator U2 für die Simulation unmittelbar mit Spannungspegeln 0V (Gerätemasse, GND) und 400V (Ugus) ausgegeben, das damit direkt als Mittelpunktspannung UUMP der Spannungsquelle B1 zu verwenden ist. In the comparator U2, the audio voltage Uauoıo is compared with the triangular voltage Upper Eck and a pulse width modulated signal Uume is thus output. The pulse-width modulated signal Uumpe is output by the comparator U2 for the simulation directly with voltage levels 0V (device ground, GND) and 400V (Ugus), which can therefore be used directly as the midpoint voltage UUMP of the voltage source B1.

[00107] Die mit Bezug zu Fig. 5 dargestellte Signalerzeugung für die Simulation entspricht einer Erzeugung eines entsprechenden Logiksignals durch die Steuerschaltkreise 16, 21 zur Ansteuerung des ersten und zweiten Schalters HS 4 und LS 5. Das Logiksignal sowie das invertierte Logiksignal erzeugen über die gegenläufige Ansteuerung der Schalter HS 4 und LS 5 die Mittelpunktspannung Uump. Die auszugebende Audioinformation, insbesondere ein Pegel und eine Frequenz des durch den Lausprecher 10 auszugebenden akustischen Signals ist somit in einer Änderung der Pulsweite der Mittelpunktspannung Uume enthalten. The signal generation for the simulation shown with reference to FIG. 5 corresponds to a generation of a corresponding logic signal by the control circuits 16, 21 for controlling the first and second switch HS 4 and LS 5. The logic signal and the inverted logic signal generate via the opposite Control of the switches HS 4 and LS 5 the midpoint voltage Uump. The audio information to be output, in particular a level and a frequency of the acoustic signal to be output by the loudspeaker 10, is thus contained in a change in the pulse width of the midpoint voltage Uume.

[00108] Die mit Bezug zu Fig. 5 diskutierte Simulation des synchronisierten Abwärtswandlers mit dem Lautsprecher 10 ergibt eine sinusförmige Spannung Uspk mit einer Signalfrequenz von 1 kHz über den Lautsprecher 10. The simulation of the synchronized down converter with the loudspeaker 10 discussed with reference to FIG. 5 results in a sinusoidal voltage Uspk with a signal frequency of 1 kHz via the loudspeaker 10.

[00109] Fig. 6 zeigt simulierte interne Signalverläufe über einer auf der Abszisse aufgetragenen Zeit t des synchronen Abwärtswandlers aus der Simulation nach Fig. 5. Dabei wird aufgrund der Darstellbarkeit lediglich ein Zeitausschnitt aus einer Periode des akustischen Signals Uaupio mit der Frequenz 1kHz dargestellt. 6 shows simulated internal signal curves over a time t plotted on the abscissa of the synchronous down-converter from the simulation according to FIG.

[00110] In Richtung der Ordinate der Fig. 6 sind für die obere mittlere und untere Teilfigur jeweils Spannungswerte aufgetragen. In the direction of the ordinate of FIG. 6, voltage values are plotted for the upper middle and lower partial figure.

[00111] In der oberen Teilfigur der Fig. 6 ist das akustische Signal Uaupio 25 und das Dreieckssignal Upreieck 26 in überlagerter Form dargestellt. In the upper sub-figure of FIG. 6, the acoustic signal Uaupio 25 and the triangular signal Upreieck 26 are shown in superimposed form.

[00112] Aus dem akustische Signal Uaupio 25 und dem Dreieckssignal Upreieck 26 wird am Ausgang des Komparators U2 die Mittelpunktspannung Uump 27 mit dem in der mittleren Teilfigur der Fig. 6 gezeigten Verlauf erhalten. Die mittlere Teilfigur weist ebenso wie die untere Teilfigur der Fig. 6 eine mit der oberen Teilfigur gemeinsame Zeitachse auf. From the acoustic signal Uaupio 25 and the triangular signal Upreieck 26, the center point voltage Uump 27 with the curve shown in the middle part of FIG. 6 is obtained at the output of the comparator U2. Like the lower part of FIG. 6, the middle part of the figure has a time axis that is common to the upper part of the figure.

[00113] Der hochfrequente Verlauf des Dreieckssignals Upreieck 26 wird mit dem akustischen Signal Uaupio 25 verglichen. Der Ausgang des Komparators U2 weist einen positiven logischen Pegel, hier zum Beispiel 400V, auf, wenn die Dreiecksspannung Uppeieck 26 größer als das akustische Signal Uaupio 25 ist. Andernfalls ist der Pegel des Ausgangs des Komparators U2 und damit die Mittelpunktspannung Uume 27 auf einem negativen logischen Pegel, hier zum Beispiel 0V. Der Verlauf der Mittelpunktspannung Uume 27 in der mittleren Teilfigur der Figur 6 zeigt deutlich, dass die Pulsweite und das Tastverhältnis der Mittelbunktspannung Uume 27 in Abhängigkeit von einem Pegel des akustischen Signals Uaupio 25 ändert. The high-frequency course of the triangular signal Upreieck 26 is compared with the acoustic signal Uaupio 25 . The output of the comparator U2 has a positive logic level, here for example 400V, when the triangular voltage Uppeieck 26 is greater than the acoustic signal Uaupio 25. Otherwise the level of the output of the comparator U2 and thus the midpoint voltage Uume 27 is at a negative logic level, here for example 0V. The course of the midpoint voltage Uume 27 in the middle partial figure of FIG. 6 clearly shows that the pulse width and the pulse duty factor of the midpoint voltage Uume 27 changes as a function of a level of the acoustic signal Uaupio 25 .

[00114] Die untere Teilfigur gibt zugeordnet zu der oberen und der mittleren Teilfigur der Fig. 6 den zeitlichen Verlauf der Spannung Uspk« 28 über den Lautsprecher 10 wieder. The lower sub-figure, assigned to the upper and middle sub-figures of FIG.

[00115] Fig. 7 zeigt simulierte interne Signalverläufe des synchronen Abwärtswandlers der Simulation nach Fig. 5 in einer gegenüber Fig. 6 vergrößerten Ausschnittsansicht. Die Beschreibung der oberen, mittleren und unteren Teilfigur der Fig. 6 gilt in entsprechender Weise auch für FIG. 7 shows simulated internal signal curves of the synchronous down-converter of the simulation according to FIG. 5 in an enlarged detail view compared to FIG. The description of the upper, middle and lower partial figure of FIG. 6 applies in a corresponding manner to

die Beschreibung der oberen, mittleren und unteren Teilfigur der Fig. 7, da Fig. 7 lediglich eine veränderte Skalierung der horizontalen Zeitachse aufweist. Die Skalierung der auf der Ordinate aufgetragenen Spannungswerte ist in Fig. 7 entsprechend zu Fig. 6. the description of the upper, middle and lower partial figure of FIG. 7, since FIG. 7 only has a changed scaling of the horizontal time axis. The scaling of the voltage values plotted on the ordinate is in Fig. 7 corresponding to Fig. 6.

[00116] Eine obere Grenze des hörbaren Frequenzbereichs wird im Folgenden für etwa 20kHz angenommen. An upper limit of the audible frequency range is assumed below to be around 20 kHz.

[00117] In der Simulation wird eine Dreiecksspannung Upreieck 26 mit einer Frequenz von 250 kHz verwendet. Damit sind etwa 12.5 Stützstellen je Periode des akustischen Signals Uaupio 25 mit der höchsten Frequenz in der Mittelpunktspannung Uump vorhanden. Aus diesen 12.5 Stützstellen ist mittels des aus der Speicherdrossel Leuck 14 und der Ausgangskapazität Caus 15 gebildeten Tiefpasses aus der pulsweitenmodulierten Mittelpunktspannung Uump 27 das verstärkte Audiosignal zu rekonstruieren. In the simulation, a triangular voltage Upreieck 26 with a frequency of 250 kHz is used. There are thus about 12.5 support points per period of the acoustic signal Uaupio 25 with the highest frequency in the midpoint voltage Uump. From these 12.5 support points, the amplified audio signal is to be reconstructed from the pulse width modulated midpoint voltage Uump 27 by means of the low-pass filter formed from the storage choke Leuck 14 and the output capacitance Cout 15 .

[00118] Für eine Sprachausgabe mit geringerer Qualität oder die Ausgabe einfacher akustischer Töne und/oder Tonfolgen ist eine Bandbreite des verstärkten Audiosignals von 3kHz ausreichend. Damit kann die Frequenz der pulsweitenmodulierten Mittelpunktspannung Uume auch niedriger sein. Damit ist auch eine geringere Frequenz der Dreieckspannung Upreıeck 26, zum Beispiel bei 100kHz ausreichend, um genug Stützstellen für die Rekonstruktion des verstärkten Audiosignals zu erhalten. A bandwidth of 3 kHz for the amplified audio signal is sufficient for voice output with a lower quality or the output of simple acoustic tones and/or tone sequences. The frequency of the pulse width modulated midpoint voltage Uume can therefore also be lower. A lower frequency of the triangular voltage Upreıeck 26, for example at 100 kHz, is therefore also sufficient in order to obtain enough support points for the reconstruction of the amplified audio signal.

[00119] Für einen Anwendungsfall, der eine qualitativ hochwertige Sprachausgabe über den Lautsprecher 10 erfordert, ist das Tiefpassfilter aus der Speicherdrossel Leuck 14 und der Ausgangskapazität Caus 15 so zu dimensionieren, dass Audiofrequenzen bis zu etwa 20 kHz das Tiefpassfilter nahezu ohne Dämpfung und mit möglichst linearem Frequenzgang passieren. Höherfrequente Anteile eines Frequenzspektrums der Mittelpunkspannung Uume 27, insbesondere die darin enthaltene Frequenz aus der Pulsweitenmodulation sind möglichst zu unterdrücken. Damit sind entsprechende Anforderungen an die Dimensionierung der Speicherdrossel Leuck 14 und der Ausgangskapazität Caus 15 für die Betriebsart Lautsprecherausgabe des synchronen Abwärtswandlers abzuleiten. For an application that requires high-quality voice output via the loudspeaker 10, the low-pass filter from the storage choke Leuck 14 and the output capacitance Cout 15 must be dimensioned in such a way that audio frequencies up to about 20 kHz use the low-pass filter with almost no damping and with as much pass linear frequency response. Higher-frequency components of a frequency spectrum of the mid-point voltage Uume 27, in particular the frequency contained therein from the pulse width modulation, are to be suppressed as far as possible. Corresponding requirements for the dimensioning of the storage choke Leuck 14 and the output capacitance Cout 15 for the loudspeaker output operating mode of the synchronous down-converter can thus be derived.

[00120] Für einen Anwendungsfall, der eine Sprachausgabe einfacher Qualität oder eine akustische Signalausgabe über einfache Alarmtöne über den Lautsprecher 10 erfordert, ist das Tiefpassfilter aus der Speicherdrossel Leuck 14 und die Ausgangskapazität Caus 15 so zu dimensionieren, dass zum Beispiel Audiofrequenzen bis zu etwa 6.7kHz das Tiefpassfilter nahezu ohne Dämpfung und mit möglichst linearem Frequenzgang passieren. Höherfrequente Anteile eines Frequenzspektrums der Mittelpunkspannung Uume 27, insbesondere die enthaltene Frequenz aus der Pulsweitenmodulation sind zu unterdrücken. Damit sind entsprechende Anforderungen an die Dimensionierung der Speicherdrossel Leuck 14 mit einem für Abwärtswandler typischen Wert von 600uH und der ebenso typischen Ausgangskapazität Caus 15 von etwa 1 uF für die Betriebsart Lautsprecherausgabe des synchronen Abwärtswandlers abzuleiten. For an application that requires a simple quality voice output or an acoustic signal output via simple alarm tones via the loudspeaker 10, the low-pass filter from the storage choke Leuck 14 and the output capacitance Cout 15 must be dimensioned such that, for example, audio frequencies up to about 6.7 kHz pass through the low-pass filter with almost no damping and a frequency response that is as linear as possible. Higher-frequency components of a frequency spectrum of the mid-point voltage Uume 27, in particular the frequency contained in the pulse width modulation, are to be suppressed. Corresponding requirements for the dimensioning of the storage choke Leuck 14 with a value of 600uH typical for down converters and the equally typical output capacitance Cout 15 of about 1 uF for the loudspeaker output operating mode of the synchronous down converter can be derived.

[00121] Spezifische Werte der Speicherdrossel Leuck 14 und der Ausgangskapazität Caus 15 für die Betriebsart Lautsprecherbetrieb gegenüber den Werten in der Betriebsart Leuchtmodulansteuerung können gegebenenfalls mittels Zuschalten zusätzlicher Induktivitäten und Kapazitäten zu der Speicherdrossel Leuck 14 und der Ausgangskapazität Caus 15 erreicht werden. Damit ist ein erhöhter schaltungstechnischer Aufwand für zusätzliche Schalter verbunden, wobei die Ansteuerung der zusätzlichen Schalter durch den Steuerschaltkreis 16, 21 in einfacher Weise zu realisieren ist. Specific values of the storage choke Leuck 14 and the output capacitance Cout 15 for the speaker mode compared to the values in the operating mode lighting module control can be achieved by connecting additional inductances and capacitances to the storage choke Leuck 14 and the output capacitance Cout 15. This is associated with an increased outlay in terms of circuitry for additional switches, with the control of the additional switches being able to be implemented in a simple manner by the control circuit 16, 21.

[00122] Fig. 8 gibt einen simulierten Frequenzgang mit einem Amplitudengang 29 und einem Phasengang 30 eines belasteten Ausgangsfilters eines synchronen Abwärtswandlers in dem erfindungsgemäßen Betriebsgerät. 8 gives a simulated frequency response with an amplitude response 29 and a phase response 30 of a loaded output filter of a synchronous down converter in the operating device according to the invention.

[00123] Das Ausgangstfilter ist mit dem Blockkondensator Coc 9 und die Impedanz Rspk des Lautsprechers 10 belastet. Der Blockkondensator Coc und die Impedanz Rspk zeigen zusammen eine Hochpasscharakteristik. Diese Hochpasscharakteristik in dem Amplitudengang 29 des Filters umfassend den Blockkondensator Coc 9 und die Impedanz Rsek 11in Fig. 8 bewirkt, dass auch besonders tiefe Frequenzanteile in dem Audiosignal stark gedämpft werden. The output filter is loaded with the blocking capacitor Coc 9 and the impedance Rspk of the loudspeaker 10. The blocking capacitor Coc and the impedance Rspk together show a high-pass characteristic. This high-pass characteristic in the amplitude response 29 of the filter comprising the blocking capacitor Coc 9 and the impedance Rsek 11 in FIG. 8 has the effect that particularly low frequency components in the audio signal are also strongly damped.

[00124] Die Anteile hoher Frequenzen werden aufgrund einer Tiefpasscharakteristik eines Filters umfassend Speicherdrossel Leuck und Ausgangskapazität Caus gedämpft. The components of high frequencies are attenuated due to a low-pass characteristic of a filter comprising storage choke Leuck and output capacitance Cout.

[00125] Die 3dB-Grenzfrequenz des Tiefpasses liegt bei 2.7 kHz mit einer Speicherdrossel Leuck 14 von 600uH und der Ausgangskapazität Caus 15 von 940nF aus 2 x 470 nF. The 3 dB limit frequency of the low-pass filter is 2.7 kHz with a storage choke Leuck 14 of 600 uH and the output capacitance Cout 15 of 940 nF from 2 x 470 nF.

[00126] Die akustische Ausgabe über den Lautsprecher 9 ist in dem gezeigten und simulierten Fall für akustische Frequenzen von 360HZz bis 2.7 kHz mit einer Dämpfung von weniger als 3dB möglich. In diesem genannten Bereich ist mittels des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts mit der entsprechend dimensionierten Konverterschaltung 12, 12‘ eine akustische Ausgabe möglich. Damit sind Alarmausgaben und einfache Sprachausgaben mittels des Betriebsgeräts für den Betrieb von Leuchtmodulen 2 zu verwirklichen. The acoustic output via the loudspeaker 9 is possible in the case shown and simulated for acoustic frequencies from 360 Hz to 2.7 kHz with an attenuation of less than 3 dB. In this area mentioned, an acoustic output is possible by means of the operating device according to the invention with the appropriately dimensioned converter circuit 12, 12'. In this way, alarm outputs and simple voice outputs can be implemented using the operating device for the operation of light-emitting modules 2 .

[00127] Es ist anzumerken, dass insbesondere die Diskussion der Simulation der Ansteuerung des Lautsprechers 10 die für den Betrieb des synchronen Abwärtswandlers notwendige Pulsweitenmodulation mittels eines analogen Komparators U2 aus einem analogen Audiosignal, gezeigt ist die analoge Audiospannung Uaupio 25, erzeugt. It should be noted that, in particular, the discussion of the simulation of the control of the loudspeaker 10 generates the pulse width modulation required for the operation of the synchronous down-converter by means of an analog comparator U2 from an analog audio signal, the analog audio voltage Uaupio 25 is shown.

[00128] Eine vorteilhafte Implementierung der Konverterschaltung kann das Audiosignal aus einer digitalen Audioinformation erzeugen. Die Audioinformation kann einen Alarmton, eine Kombination von Alarmtönen, eine zeitliche Sequenz von Alarmtönen oder eine Kombination davon umfassen. An advantageous implementation of the converter circuit can generate the audio signal from digital audio information. The audio information may include an alert tone, a combination of alert tones, a timed sequence of alert tones, or a combination thereof.

[00129] Ein Alarmton kann einen Ton einer Frequenz oder mehrerer Frequenzen umfassen. [00130] Die Audioinformation kann eine Sprachsequenz darstellen. An alarm tone may include a tone of one or more frequencies. The audio information can represent a speech sequence.

[00131] Diese digitale Audioinformation kann über die Kommunikationsschnittstelle 20 an den Steuerschaltkreis 16, 21 übermittelt werden. This digital audio information can be transmitted to the control circuit 16, 21 via the communication interface 20.

[00132] Alternativ oder zusätzlich kann der Steuerschaltkreis 16, 21 die Audioinformation aus einem Speicher auslesen. Alternatively or additionally, the control circuit 16, 21 can read the audio information from a memory.

[00133] Alternativ oder zusätzlich kann die Audioinformation fest in dem Steuerschaltkreis 16, 21 codiert vorhanden sein. Alternatively or additionally, the audio information can be permanently encoded in the control circuit 16, 21.

[00134] Der Steuerschaltkreis 16, 21 kann eine der pulsweitenmodulierten Mittelpunktspannung Uumpe 27 der Simulation entsprechende Spannung auf Basis der die digitale Audioinformation erzeugen. Insbesondere kann der Steuerschaltkreis 16, 21 ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal und das entsprechende invertierte pulsweitenmodulierte Ansteuersignal zur Ansteuerung des ersten Schalters HS 4 und des zweiten Schalters LS 5 ausgeben. The control circuit 16, 21 can generate a voltage corresponding to the pulse width modulated midpoint voltage Uumpe 27 of the simulation on the basis of the digital audio information. In particular, the control circuit 16, 21 can output a pulse width modulated drive signal and the corresponding inverted pulse width modulated drive signal for driving the first switch HS 4 and the second switch LS 5 .

[00135] Die vorstehend geschilderten Ausführungen des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts verringern den Aufwand und damit die Kosten paralleler Installation eines Beleuchtungssystems und eines Lautsprechersystems im Rahmen der Gebäudetechnik erheblich und sind damit in vorteilhafter Weise gewerblich anwendbar. The above-described embodiments of the operating device according to the invention significantly reduce the effort and thus the costs of parallel installation of a lighting system and a loudspeaker system in the context of building technology and can therefore be used commercially in an advantageous manner.

Claims (10)

AnsprücheExpectations 1. Betriebsgerät für zumindest ein Leuchtmodul (2), 1. Operating device for at least one light module (2), wobei das Betriebsgerät zumindest einen Konverterschaltkreis (12,12‘°) umfasst, wherein the operating device comprises at least one converter circuit (12,12'°), der dafür ausgelegt ist, einen Laststrom für das zumindest eine Leuchtmodul (2) zu erzeugen und über eine erste Schnittstelle (3) auszugeben, wobei das Betriebsgerät dadurch gekennzeichnet ist, dass which is designed to generate a load current for the at least one lighting module (2) and to output it via a first interface (3), the operating device being characterized in that der zumindest eine Konverterschaltkreis (12, 12°) weiter ausgelegt ist, ein Audiosignal für einen Lautsprecher (10) zu erzeugen, und the at least one converter circuit (12, 12°) is further designed to generate an audio signal for a loudspeaker (10), and das Betriebsgerät eine zweite Schnittstelle (18,19) aufweist, die dafür ausgelegt ist, das Audiosignal auszugeben, wobei der Konverterschaltkreis (12, 12') vorzugsweise ein synchroner Abwärtswandler ist. the operating device has a second interface (18, 19) which is designed to output the audio signal, the converter circuit (12, 12') preferably being a synchronous down-converter. 2. Betriebsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Konverterschaltkreis (12, 12‘) einen ersten Schalter (4) und eine zweiten Schalter (5) umfasst, und ein Steuerschaltkreis (16, 21) ausgelegt ist, den ersten Schalter (4) und den zweiten Schalter (5) auf Basis eines modulierten Signals anzusteuern. 2. Operating device according to Claim 1, characterized in that the converter circuit (12, 12') comprises a first switch (4) and a second switch (5), and a control circuit (16, 21) is designed to switch the first switch (4 ) and to control the second switch (5) on the basis of a modulated signal. 3. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät einen dritten Schalter (17) aufweist, wobei der dritte Schalter (17) ausgelegt ist, alternativ einen Laststrom an das Leuchtmodul (2) oder das Audiosignal an den Lautsprecher (10) zu schalten, wobei der dritte Schalter (17) einen Antiglimmschalter umfasst. 3. Operating device according to one of claims 1 to 2, characterized in that the operating device has a third switch (17), the third switch (17) being designed to alternatively supply a load current to the lighting module (2) or the audio signal to the loudspeaker (10) to switch, wherein the third switch (17) comprises an anti-glow switch. 4. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass _ der Konverterschaltkreis (12, 12°) Überwachungsmittel zur Erzeugung eines Uberwachungssignals für die Überwachung des Laststroms und/oder der Lastspannung aufweist, und der Steuerschaltkreis (16, 21) eingerichtet ist, eine Spannung und/oder einen Strom des Audiosignals auf Basis des Uberwachungssignals zu verändern. 4. Operating device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the converter circuit (12, 12°) has monitoring means for generating a monitoring signal for monitoring the load current and/or the load voltage, and the control circuit (16, 21) is set up is to change a voltage and/or a current of the audio signal on the basis of the monitoring signal. 5. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Konverterschaltkreis (12, 12°) zumindest eine Spule (14) und zumindest einen Kondensator (15) in einem Ausgangskreis aufweist, und die zumindest eine Spule (14) und der zumindest eine Kondensator (15) ausgelegt sind, ein Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz, die oberhalb eines akustischen wahrnehmbaren Frequenzbereichs liegt oder nahe einer oberen Grenze des akustisch wahrnehmbaren Frequenzbereichs liegt, darzustellen. 5. Operating device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the converter circuit (12, 12°) has at least one coil (14) and at least one capacitor (15) in an output circuit, and the at least one coil (14) and the at least one capacitor (15) is designed to represent a low-pass filter with a cut-off frequency that is above an acoustically perceptible frequency range or is close to an upper limit of the acoustically perceptible frequency range. 6. Betriebsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Konverterschaltkreis (12, 12°) zumindest eine zuschaltbare weitere eine Spule und/oder zumindest einen zuschaltbaren zweiten Kondensator in dem Ausgangskreis aufweist. 6. Operating device according to claim 5, characterized in that the converter circuit (12, 12°) has at least one switchable additional coil and/or at least one switchable second capacitor in the output circuit. 7. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschaltkreis (16, 21) ausgelegt ist, eine Laststromregelung des Konverterschaltkreis (12, 12°) auszuschalten. 7. Operating device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control circuit (16, 21) is designed to switch off a load current regulation of the converter circuit (12, 12°). 8. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Konverterschaltkreis (12, 12°) eine Kapazität (9) zur Unterdrückung eines Gleichanteils in dem Audiosignal aufweist. 8. Operating device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the converter circuit (12, 12°) has a capacitance (9) for suppressing a DC component in the audio signal. 9. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät eine Kommunikationsschnittstelle (20), insbesondere eine Kommunikationsschnittstelle (20) nach einem Internetprotokoll aufweist. 9. Operating device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the operating device has a communication interface (20), in particular a communication interface (20) according to an Internet protocol. 10. Betriebsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät ausgelegt ist, über die Kommunikationsschnittstelle (20) eine Audioinformation zu empfangen, und 10. Operating device according to claim 9, characterized in that the operating device is designed to receive audio information via the communication interface (20), and der Steuerschaltkreis (16, 21) eingerichtet ist, den ersten Schalter (4) und den zweiten Schalter (5) moduliert mit der empfangenen Audioinformation anzusteuern. the control circuit (16, 21) is set up to control the first switch (4) and the second switch (5) in a modulated manner with the received audio information. Hierzu 8 Blatt Zeichnungen 8 sheets of drawings