DE102010000533A1 - Control unit for transmitting control information to a lamp unit and method for operating such a control unit - Google Patents

Control unit for transmitting control information to a lamp unit and method for operating such a control unit Download PDF

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Abstract

Ein Steuergerät 1 zum Übertragen einer Steuerinformation an zumindest eine wenigstens ein Leuchtmittel aufweisende, mit Wechselstrom betreibbare Lampeneinheit verfügt über eine schaltbare Endstufe 18, eine Stromversorgung 20, eine Nulldurchgangserkennungseinrichtung 13 sowie über einen Modulator zum Erzeugen einer Modulationsspannung zum Aufbringen der Steuerinformation auf die der Lampeneinheit über das Steuergerät 1 zugeführte Wechselspannung. Teil des Steuergerätes 1 ist ferner eine Logikeinheit 14. Das Steuergerät 1 verfügt über einen schaltbaren Parallelzweig 21, über den, wenn geschaltet, eine Impedanz zuschaltbar ist, die größer ist als die Impedanz der Endstufe 18. Beschrieben sind ferner Verfahren zum Betreiben eines solchen Steuergerätes 1, insbesondere zum Erkennen eines Nulldurchgangs der an einem solchen Steuergerät 1 anliegenden Wechselspannung mit Hilfe desselben. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, dass nach Abschluss einer sich, an eine Betriebsphase, in der die Lampeneinheit die für ihren Betrieb notwendige Energie aufnimmt, anschließenden Modulationsphase, in der eine auf die der Lampeneinheit zugeführte Wechselspannung aufgeprägte Steuerinformation übertragen wird, und vor Erreichen des erwarteten Nulldurchgangs die Endstufe 18 deaktiviert und der Parallelzweig 21 aktiviert werden. Dies dient dem Zweck, dass an einem für die Erfassung des Nulldurchgangs vorgesehenen Komparator 13 eine über seiner Offsetspannung liegende Spannung anliegt. Beschrieben ist zudem ein Verfahren zum Bestimmen des Zeitpunktes des Beginns einer sich an eine Betriebsphase anschließende Modulationsphase mittels eines Steuergerätes 1, nach Abschluss welcher Betriebsphase in der Lampeneinheit ein Nebenschluss geschaltet wird. Vor dem Beginn des lampenseitig geschalteten Nebenstromflusses wird im Steuergerät 1 die Endstufe 18 deaktiviert und der Parallelzweig 21 aktiviert. Mit Detektion des Nebenstromflusses wird dann die Endstufe 18 aktiviert und der Parallelzweig 21 deaktiviert, bevor die Datenübertragung beginnt.A control device 1 for transmitting control information to at least one lamp unit that can be operated with alternating current and has at least one illuminant has a switchable output stage 18, a power supply 20, a zero-crossing detection device 13 and a modulator for generating a modulation voltage for applying the control information to that of the lamp unit the control device 1 supplied AC voltage. A part of the control unit 1 is also a logic unit 14. The control unit 1 has a switchable parallel branch 21, via which, when switched, an impedance that is greater than the impedance of the output stage 18 can be connected. Methods for operating such a control unit are also described 1, in particular for recognizing a zero crossing of the AC voltage applied to such a control device 1 with the aid of the same. This method provides that after completion of a modulation phase following an operating phase in which the lamp unit absorbs the energy necessary for its operation, in which control information impressed on the AC voltage supplied to the lamp unit is transmitted, and before reaching the expected Zero crossing the output stage 18 deactivated and the parallel branch 21 are activated. This serves the purpose that a comparator 13 provided for detecting the zero crossing has a voltage above its offset voltage applied. Also described is a method for determining the point in time of the start of a modulation phase following an operating phase by means of a control unit 1, after which operating phase a shunt is switched in the lamp unit. Before the start of the secondary current flow switched on the lamp side, the output stage 18 is deactivated in the control unit 1 and the parallel branch 21 is activated. When the bypass flow is detected, the output stage 18 is then activated and the parallel branch 21 is deactivated before the data transmission begins.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zum Übertragen einer Steuerinformation an zumindest eine wenigstens ein Leuchtmittel aufweisende, mit Wechselstrom betreibbare Lampeneinheit, welches Steuergerät eine schaltbare Endstufe, eine Stromversorgung, eine Nulldurchgangserkennungseinrichtung, einen Modulator zum Erzeugen einer Modulationsspannung zum Aufprägen der Steuerinformation auf die der Lampeneinheit über das Steuergerät zugeführte Wechselspannung sowie eine Logikeinheit umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Steuergerätes, insbesondere zum Erkennen des Nulldurchgangs der an dem Steuergerät anliegenden Wechselspannung sowie zum Bestimmen des Zeitpunktes des Beginns einer sich an eine Betriebsphase, in der die Lampeneinheit die für ihren Betrieb notwendige Energie aufnimmt, anschließende Modulationsphase.The invention relates to a control unit for transmitting control information to at least one at least one lamp having operable with AC lamp unit, which control unit a switchable power amplifier, a power supply, a zero crossing detection means, a modulator for generating a modulation voltage for impressing the control information on the lamp unit via the Control unit supplied AC voltage and a logic unit comprises. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a control device, in particular for detecting the zero crossing of the voltage applied to the control unit AC voltage and for determining the time of commencement of an operating phase in which the lamp unit receives the necessary energy for their operation, subsequent modulation phase ,

Steuergeräte und Verfahren zum Ansteuern von Lampeneinheiten sind hinlänglich bekannt. So ist bekannt, eine Mehrzahl elektrischer Baukörper wozu auch Lampeneinheiten gehören, über ein Bussystem anzusteuern. Ein solches Installationsbussystem übermittelt Signale in digitaler Form, die von einem dem jeweiligen Verbraucher, beispielsweise auch einer Lampeneinheit zugeordneten Prozessor dekodiert werden, um die Leistungsaufnahme oder andere Eigenschaften des jeweiligen Verbrauchers zu steuern. Durch manche solcher Installationsbussysteme ist es möglich, Steuersignale über dieselbe Leitung zu übertragen, die auch für die Energieübertragung für den jeweiligen Verbraucher gebraucht wird. Bei diesem Verfahren ist es erforderlich, dass jedem Verbraucher eine eindeutige Adresse zugeordnet ist. Derartige Systeme eignen sich jedoch nicht ohne weiteres für einen Betrieb von Lampeneinheiten, beispielsweise im Wohnbereich, in dem ein einfacher Wechsel der Lampeneinheit möglich sein muss.Control devices and methods for driving lamp units are well known. It is thus known to drive a plurality of electrical structures, including lamp units, via a bus system. Such an installation bus system transmits signals in digital form, which are decoded by a respective consumer, for example, a lamp unit associated processor to control the power consumption or other characteristics of each consumer. Through some such installation bus systems, it is possible to transmit control signals over the same line that is needed for the energy transfer for each consumer. This procedure requires that each consumer be assigned a unique address. However, such systems are not readily suitable for the operation of lamp units, for example in the living area, in which a simple change of the lamp unit must be possible.

Für die Beleuchtung von Räumen wird häufig die Anforderung gestellt, Leuchtmittel in ihrer Helligkeit verändern bzw. regeln zu können. Für Glühlampen werden zu diesem Zweck Dimmer eingesetzt, die in der Regel als Zwei-Drahtgeräte konzipiert sind. Aufgrund eines gegenüber Glühlampen unterschiedlichen Verhaltens von alternativen Lichtquellen, wie zum Beispiel Gasentladungslampen, LEDs oder OLEDs sind für Glühlampen geeignete Dimmer nur mit erheblichem zusätzlichen Aufwand zum Dimmen der vorgenannten alternativen Lichtquellen geeignet.For the lighting of rooms, the requirement is frequently made to change or regulate the brightness of light sources. For incandescent lamps dimmers are used for this purpose, which are usually designed as two-wire devices. Due to a different behavior of light bulbs behavior of alternative light sources, such as gas discharge lamps, LEDs or OLEDs are suitable for incandescent dimmers only with considerable additional effort for dimming the aforementioned alternative light sources.

Zum Dimmen von Energiesparlampen sind Verfahren bekannt, bei denen die Helligkeit der Energiesparlampe in vorgegebenen Stufen einstellbar ist. Hiermit ist jedoch keine kontinuierliche Regelung der Helligkeit möglich, so dass diese Verfahren nicht den gewohnten Bedienkomfort aufweisen. Bestrebungen, bekannte Phasenanschnitt- bzw. Phasenabschnittverfahren zum Dimmen von Energiesparlampen einzusetzen führten bislang. jedenfalls nicht zu dem gewünschten Erfolg. Bei diesen herkömmlichen Verfahren wird versucht, das Vorschaltgerät der Energiesparlampe so anzupassen, dass diese flackerfrei an einer phasenan- oder phasenabgeschnittenen Netzspannung betrieben werden kann. Aufgrund der technischen Eigenschaften heutiger Energiesparlampen genügen derartige Verfahren den an die elektromagnetische Verträglichkeit gestellten Anforderungen in der Regel nicht.For dimming energy-saving lamps, methods are known in which the brightness of the energy-saving lamp can be set in predetermined stages. This, however, no continuous control of the brightness is possible, so that these methods do not have the usual ease of use. Aspirations to use known phase control or phase section method for dimming energy-saving lamps have so far led. at least not to the desired success. In these conventional methods, it is attempted to adapt the ballast of the energy-saving lamp so that it can be operated flicker-free at a phase or phase-cut mains voltage. Due to the technical characteristics of today's energy-saving lamps, such methods generally do not satisfy the requirements placed on the electromagnetic compatibility.

In DE 10 2009 051 968 ist ein Verfahren zur Übertragung einer Steuerinformation zu einer Lampeneinheit, ein dafür geeignetes Beleuchtungssystem, eine Lampeneinheit sowie ein Steuergerät dafür beschrieben, mit welchem Verfahren bzw. welchen Vorrichtungen auch Energiesparlampen vor allem in einer Zweidrahtanwendung benutzerfreundlich und den elektromagnetischen Verträglichkeitsanforderungen entsprechend betrieben werden können. Bei dem in diesem Dokument beschriebenen Verfahren macht man sich die Eigenschaft zu nutze, dass alternative Lichtquellen, wie beispielsweise Gasentladungslampen, also: Energiesparlampen nur über einen bestimmten Abschnitt einer Halbwelle die für ihren Betrieb notwendige Energie aufnehmen. Die für eine solche Betriebsenergieaufnahme der Lampeneinheit nicht genutzten Anteile einer Halbwelle werden für die Stromversorgung des der Lampeneinheit vorgeschalteten Steuergerätes und für die Übermittlung der Steuerinformation von dem Steuergerät zu der Lampeneinheit genutzt. Die Übermittlung der Steuerinformation erfolgt durch Aufprägen einer Modulationsspannung nach Art eines digitalen Signals auf einen solchen Teil der Halbwelle, in dem die Lampeneinheit keine Betriebsenergie aufnimmt. Somit stehen für die Energieversorgung des Steuergerätes und die Steuerinformationsübermittlung am Anfang sowie am Ende einer jeden Halbwelle die diesbezüglichen Halbwellenteile zur Verfügung. Je nach Ausgestaltung des Betriebs erfolgt eine Stromversorgung des Steuergerätes in einem ersten Teil einer jeden Halbwelle, bevor die Lampeneinheit mit ihrer Betriebsenergieaufnahme beginnt, während in dem letzten Teil einer jeden Halbwelle Steuerinformationen übertragen werden. Dieses kann grundsätzlich auch in umgekehrter Reihenfolge vorgesehen sein. Die Phase der Übertragung der Steuerinformation wird im Rahmen dieser Ausführung auch als Modulationsphase bezeichnet. Die Phase einer jeden Halbwelle, in der die Lampeneinheit die für ihren Betrieb notwendige Energie aufnimmt, wird als Betriebsphase angesprochen.In DE 10 2009 051 968 is a method for transmitting control information to a lamp unit, a suitable lighting system, a lamp unit and a control device described for which method or devices energy-saving lamps, especially in a two-wire application user-friendly and the electromagnetic compatibility requirements can be operated accordingly. The method described in this document makes use of the property that alternative light sources, such as, for example, gas discharge lamps, ie: energy-saving lamps, only pick up the energy necessary for their operation over a certain section of a half-wave. The portions of a half-wave not used for such an operating energy input of the lamp unit are used for the power supply of the control unit upstream of the lamp unit and for the transmission of the control information from the control unit to the lamp unit. The transmission of the control information is effected by impressing a modulation voltage in the manner of a digital signal on such a part of the half-wave in which the lamp unit receives no operating energy. Thus, for the power supply of the control unit and the control information transmission at the beginning and at the end of each half-wave, the relevant half-wave parts are available. Depending on the configuration of the operation, a power supply of the control unit takes place in a first part of each half-wave before the lamp unit starts with its operating energy consumption, while control information is transmitted in the last part of each half-wave. This can basically be provided in reverse order. The phase of the transmission of the control information is referred to as modulation phase in the context of this embodiment. The phase of each half cycle in which the lamp unit receives the energy necessary for its operation is addressed as the operating phase.

Durch die hiermit explizit ausgesprochene Inbezugnahme auf DE 10 2009 051 968 wird dieses Dokument hinsichtlich seines Offenbahrungsgehaltes zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht, insbesondere im Zusammenhang mit der im Folgenden beschriebenen Erfindung.By the explicitly expressed reference to DE 10 2009 051 968 this document will be considered in terms of its Offenbahrungsgehaltes made the subject of this description, in particular in connection with the invention described below.

Um eine Lampeneinheit mit dem in DE 10 2009 051 968 beschriebenen Verfahren durchführen zu können, ist es erforderlich, die Nulldurchgänge der Wechselspannung möglichst exakt zu erfassen, da dies regelmäßig den Beginn einer Energieversorgungsphase für das Steuergerät bestimmt, oder den Beginn einer Modulationsphase zu definieren. Ferner ist Sorge dafür zu tragen, dass die Nulldurchgänge nicht nur exakt erfasst werden, sondern dass ein typischerweise hierfür eingesetzter Komparator zwischen den Nulldurchgängen bestimmungsgemäß arbeitet und nicht zu schwingen beginnt.To get a lamp unit with the in DE 10 2009 051 968 To be able to perform described method, it is necessary to detect the zero crossings of the AC voltage as accurately as possible, since this regularly determines the beginning of a power supply phase for the controller, or to define the beginning of a modulation phase. In addition, care must be taken to ensure that the zero crossings are not only accurately detected, but that a comparator used typically for this purpose operates correctly between the zero crossings and does not begin to oscillate.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Steuergerät vorzuschlagen, welches zumindest einigen dieser Anforderungen genügt.It is therefore an object of the invention to propose a control unit which meets at least some of these requirements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Steuergerät gelöst, bei dem dieses über einen schaltbaren Parallelzweig verfügt, über den, wenn geschaltet, eine Impedanz zuschaltbar ist, die größer ist als die Impedanz der Endstufe.This object is achieved by a control device in which this has a switchable parallel branch, via which, when switched, an impedance can be added, which is greater than the impedance of the power amplifier.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner durch ein Steuergerät gelöst, bei dem dieses einen Komparator zur Nulldurchgangserkennung aufweist und bei dem an zumindest einem Eingang des Komparators ein durch die Logikeinheit schaltbarer Vorspannungszweig zum Vorspannen des Komparators angeschlossen ist.This object is further achieved by a control device in which this has a comparator for zero-crossing detection and in which is connected to at least one input of the comparator switchable by the logic unit biasing branch for biasing the comparator.

Gelöst wird die Erfindung zudem durch ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Steuergerätes, insbesondere zum Erkennen des Nulldurchgangs der an dem Steuergerät anliegenden Wechselspannung, bei dem nach Abschluss einer sich an eine Betriebsphase, in der die Lampeneinheit die für ihren Betrieb notwendige Energie aufnimmt, anschließenden Modulationsphase, in der eine auf die der Lampeneinheit zugeführte Wechselspannung aufgeprägte Steuerinformation übertragen wird, und vor Erreichen eines erwarteten Nulldurchgangs die Endstufe deaktiviert und der Parallelzweig aktiviert werden, so dass an einem für die Erfassung des Nulldurchgangs vorgesehenen Komparator eine über seiner Offsetspannung liegende Spannung anliegt.The invention is also achieved by a method for operating such a control device, in particular for detecting the zero crossing of the voltage applied to the control unit AC voltage, in which after completion of an operating phase, in which the lamp unit receives the necessary energy for their operation, subsequent modulation phase in which an applied to the lamp unit supplied AC voltage control information is transmitted, and deactivated before reaching an expected zero crossing, the output stage and the parallel branch are activated so that applied to a provided for the detection of the zero crossing comparator voltage lying above its offset voltage.

Auch wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Steuergerätes, insbesondere zum Bestimmten des Zeitpunktes des Beginns einer Modulationsphase, die sich an eine Betriebsphase anschließt, gelöst, bei dem vor dem Beginn des lampeneinheitsseitig geschalteten Nebenstromflusses im Steuergerät die Endstufe deaktiviert und der Parallelzweig aktiviert werden und mit Detektion des Nebenstromflusses die Endstufe aktiviert und der Parallelzweig deaktiviert werden, bevor die Datenübertragung beginnt.Also, the object is achieved by a method for operating such a control device, in particular for determining the time of commencement of a modulation phase, which adjoins an operating phase, in which deactivated before the start of the lamp unit side switched bypass current in the control unit, the power amplifier and the parallel branch are activated and with the detection of the bypass current, the output stage is activated and the parallel branch is deactivated before the data transmission begins.

Bei einem solchermaßen konzipierten Steuergerät, wie vorstehend vorgeschlagen, kann zum Erhöhen des Messkontrastes des auszuwertenden Pegels eines insbesondere handelsüblichen Komparators für die Zwecke der Nulldurchgangsbestimmung durch den schaltbaren Parallelzweig eine Impedanz zugeschaltet bzw. bereitgestellt werden. Sodann ist eine mit einem Komparator durchführbare Nulldurchgangserfassung nicht oder nicht allein verantwortlich von der ansonsten üblichen, durch die Endstufe bereitgestellten Impedanz. Zum Erfassen eines Nulldurchgangs wird die Endstufe deaktiviert und der Parallelzweig aktiviert. Ist die Endstufe durch MOSFET-Brücken ausgeführt, was bei derartigen Steuergeräten nicht unüblich ist, liegen die am Komparator anliegenden Spannungen, die zudem mit einem Spannungsteiler geteilt werden, typischerweise unterhalb der Offsetspannung handelsüblicher preiswerterer Komparatoren. Eine Nullpunkterfassung wäre nur durch eine relativ kostenaufwendige getrennte Ansteuerung der MOSFETs möglich. Durch den schaltbaren Parallelzweig, der vorzugsweise strombegrenzt ausgeführt ist, kann der Pegel am Komparator erhöht werden. Als Impedanz wird zweckmäßigerweise der Innenwiderstand einer im Steuergerät ohnehin vorhandenen Einrichtung genutzt. Vorteilhaft kann hierzu die ohnehin vorhandene Stromversorgung verwendet werden. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es allein erforderlich, den Parallelzweig als Nebenschluss zu konzipieren, der den oder bei Vorhandensein von mehreren Innenwiderständen diese insgesamt oder teilweise zum Aufbau der höheren Impedanz nutzt. Geschaltet wird der Parallelzweig vorzugsweise durch einen durch die vorzugsweise als Mikrocontroller ausgeführte Logikeinheit angesteuerten elektronischen Schalter, beispielsweise ausgeführt als Transistor. Auf diese Weise kann ohne größere Maßnahmen eine hinreichende Spannung, die typischerweise einem Vielfachen der Offsetspannung des Komparators entspricht, bereitgestellt werden. Schließlich liegt der Innenwiderstand einer typischen Stromversorgung bei etwa 100 Ohm während die Impedanz eines MOSFETs nur etwa 1 Ohm beträgt.In such a designed control unit, as proposed above, an impedance can be switched on or provided to increase the measurement contrast of the evaluated level of a particular commercial comparator for the purposes of zero crossing determination by the switchable parallel branch. Then, a zero crossing detection performed by a comparator is not or not solely responsible for the otherwise common impedance provided by the final stage. To detect a zero crossing, the output stage is deactivated and the parallel branch is activated. If the output stage is implemented by MOSFET bridges, which is not uncommon in such control devices, the voltages applied to the comparator, which are also shared with a voltage divider, are typically below the offset voltage of commercially available cheaper comparators. A zero point detection would be possible only by a relatively expensive separate control of the MOSFETs. Due to the switchable parallel branch, which is preferably designed to be current-limited, the level at the comparator can be increased. As impedance, the internal resistance of a device already present in the control device is expediently used. Advantageously, the already existing power supply can be used for this purpose. In such an embodiment, it is only necessary to design the parallel branch as a shunt, which, in the presence or in the presence of a plurality of internal resistances, uses it in whole or in part to build up the higher impedance. The parallel branch is preferably connected by an electronic switch, for example, a transistor, which is controlled by the logic unit, which is preferably designed as a microcontroller. In this way, a sufficient voltage, which typically corresponds to a multiple of the offset voltage of the comparator, can be provided without any major measures. Finally, the internal resistance of a typical power supply is about 100 ohms while the impedance of a MOSFET is only about 1 ohms.

Beim Betrieb des Steuergerätes für die Nullpunkterkennung kann es zweckmäßig sein, die durch den Parallelzweig bereitgestellte Spannung hinsichtlich ihrer Höhe auf die für die Datenübertragung genutzte Modulationsspannung zu begrenzen. Dieses kann durch die Modulationseinheit des Steuergerätes realisiert werden.When operating the control unit for the zero point detection, it may be expedient to limit the voltage provided by the parallel branch with respect to their height to the modulation voltage used for the data transmission. This can be realized by the modulation unit of the control unit.

Bei einem Betrieb der Ansteuerung der Lampeneinheit durch das Steuergerät, bei dem auf eine Betriebsphase, bei der die Lampeneinheit die für ihren Betrieb notwendige Energie aufnimmt, eine Modulationsphase folgt, kann eine Zeitsteuerung dienen, und zwar ausgehend von einem erkannten Netzspannungsnulldurchgang und durch Berechnen des Zeitpunktes des erwarteten nächsten Nulldurchgangs, um mit der Datenübertragung zu beginnen. Eine solche Synchronisation der Datenübertragung kann jedoch durch Störungen im Versorgungsnetz, wie beispielsweise durch Rundsteuersignale, was wiederum eine Verschiebung der Nulldurchgänge zur Folge hat, beeinträchtigt werden. Für eine verbesserte Synchronisation der Datenübertragung wird ebenfalls der schaltbare Parallelzweig genutzt, und zwar vorzugsweise kombiniert mit einer Zeitsteuerung. Bei diesem Verfahren wird der Umstand genutzt, dass lampeneinheitsseitig ein Nebenschluss geschaltet wird, nachdem die Betriebsphase, in der die Lampeneinheit die für ihren Betrieb notwendige Energie aufgenommen hat, abgeschlossen ist. Der Nebenschluss ist in dem der Lampeneinheit vorgeschalteten Steuergerät detektierbar. Vor dem Beginn des Nebenstromflusses im Steuergerät wird die Endstufe deaktiviert und der Parallelzweig aktiviert. Mit der Detektion des Nebenstromflusses durch das Steuergerät ist sichergestellt, dass die lampeneinheitsseitige Betriebsphase beendet ist und die Modulationsphase beginnt. Mit der Detektion des Nebenstromflusses wird die Endstufe aktiviert und der Parallelzweig deaktiviert, bevor die Datenübertragung beginnt. Mit einer Zeitsteuerung wird mit Beginn der Detektion des Nebenstromflusses eine vordefinierte Zeit abgewartet (beispielsweise 100 msec), bevor die Datenübertragung beginnt. Damit ist die Datenübertragung an den Beginn der Nebenstromflussphase der Lampeneinheit gekoppelt und nicht an einen erwarteten Nulldurchgang, von dem zeitlich zurückgerechnet der Beginn der Modulationsphase berechnet wird.In an operation of the control of the lamp unit by the control unit, in which an operating phase in which the lamp unit receives the energy necessary for its operation, followed by a modulation phase, may serve as a timing control from a detected mains voltage zero crossing and by calculating the time of the expected next zero crossing to begin the data transmission. However, such a synchronization of the data transmission can be affected by disturbances in the supply network, such as by ripple control signals, which in turn has a shift of the zero crossings result. For an improved synchronization of the data transmission, the switchable parallel branch is also used, preferably combined with a time control. This method uses the fact that a shunt is switched on the lamp unit side after the operating phase in which the lamp unit has taken up the energy necessary for its operation has been completed. The shunt is detectable in the control unit upstream of the lamp unit. Before the start of the bypass current in the control unit, the output stage is deactivated and the parallel branch is activated. With the detection of the sidestream flow through the controller ensures that the lamp unit side operating phase is completed and the modulation phase begins. With the detection of the bypass current, the power amplifier is activated and the parallel branch is deactivated before the data transmission begins. With a time control, a predetermined time is waited for (eg, 100 msec) before the start of the detection of the sidestream flow, before the data transmission begins. Thus, the data transfer is coupled to the beginning of the lobe flow phase of the lamp unit and not to an expected zero crossing, from which, calculated back in time, the beginning of the modulation phase is calculated.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the accompanying figures. Show it:

1: Eine schematische Schaltungsanordnung nach Art eines Blockschaltbildes eines Beleuchtungssystems, umfassend ein Steuergerät zum Ansteuern einer Lampeneinheit sowie eine Lampeneinheit, 1 A schematic circuit arrangement in the manner of a block diagram of a lighting system, comprising a control unit for controlling a lamp unit and a lamp unit,

2a–c: Diagramme zum Strom- und Spannungsverlauf von Lampeneinheit und Steuergerät, 2a -C: Diagrams for current and voltage curve of lamp unit and control unit,

3: Eine schematisierte Darstellung eines Komparators als Teil des Steuergerätes des Beleuchtungssystems der 1, 3 : A schematic representation of a comparator as part of the control unit of the lighting system of 1 .

4: Eine schematisierte Darstellung eines Teils des Steuergerätes der 1 und 4 : A schematic representation of a part of the control unit of 1 and

5: Eine Darstellung entsprechend derjenigen der 2c mit der Statusanzeige weiterer Einrichtungen des Steuergerätes. 5 : A representation corresponding to that of 2c with the status display of other devices of the control unit.

Das in 1 schematisiert dargestellte Beleuchtungssystem umfasst ein Steuergerät 1 mit einem Bedienelement 2, das beispielsweise als Taster oder als Drehknopf ausgebildet sein kann. Das Steuergerät 1 ist eingangsseitig an die Versorgungsleitung der Last – die Phase L – eines Wechselstromnetzes, typischerweise das übliche Hausnetz mit 230 Volt effektiver Wechselspannung angeschlossen. Ausgangsseitig ist das Steuergerät 1 über eine Versorgungsleitung 3 mit einem Betriebsgerät 5 verbunden, das eingangsseitig zusätzlich mit dem Neutralleiter N verbunden ist und das wiederum ein Leuchtmittel 6 betreibt. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Leuchtmittel 6 eine Energiesparlampe (ESL) vorgesehen. Ein Wandler 4 wandelt elektrische Energie aus dem Wechselspannungsnetz in eine Form zum Betreiben des Leuchtmittels 6. Der Wandler 4 als Teil der Energiesparlampe 6 umfasst die notwendigen Aggregate zum Betreiben derselben. Betriebsgerät 5 und Leuchtmittel 6 bilden als Lampeneinheit 7 die Energiesparlampe, beispielsweise als Kompakt-Fluoreszenzlampe ausgeführt.This in 1 schematically illustrated lighting system comprises a control unit 1 with a control 2 , which may be formed for example as a button or as a knob. The control unit 1 is the input side to the supply line of the load - the phase L - an AC network, typically the usual home network with 230 volts AC effective voltage connected. The output side is the control unit 1 via a supply line 3 with a control gear 5 connected, the input side is additionally connected to the neutral conductor N and in turn a lighting means 6 operates. In the embodiment shown in the figures is as a light source 6 an energy saving lamp (ESL) provided. A converter 4 Converts electrical energy from the AC voltage network in a form for operating the bulb 6 , The converter 4 as part of the energy saving lamp 6 includes the necessary aggregates to operate the same. control gear 5 and bulbs 6 form as a lamp unit 7 the energy saving lamp, for example, designed as a compact fluorescent lamp.

Über die Einstellung des Bedienelements 2 des Steuergerätes 1 kann, beispielsweise durch Drehen eines Drehknopfs oder Betätigen eines Tasters, eine Steuerinformation eingegeben werden, die vom Steuergerät 1 in eine Modulation umgesetzt wird, die mit der über die Leitung 3 weitergeleiteten Versorgungsspannung an die Lampeneinheit 7 übertragen wird. Die Modulation wird lampenseitig durch einen dem Betriebsgerät 5 zugeordneten Dekoder dekodiert und zur Ansteuerung des Leuchtmittels 6 verwendet. Hierzu weisen das Steuergerät 1 und das Betriebsgerät 5 entsprechende Signalverarbeitungseinheiten, wie etwa Prozessoren, etwa Mikroprozessoren auf.About the adjustment of the control element 2 of the control unit 1 For example, by turning a knob or pressing a button, control information can be entered from the control unit 1 is converted into a modulation with the over the line 3 forwarded supply voltage to the lamp unit 7 is transmitted. The modulation is on the lamp side by a the operating device 5 associated decoder decoded and to control the bulb 6 used. For this purpose, the control unit 1 and the operating device 5 corresponding signal processing units, such as processors, such as microprocessors.

Das Steuergerät 1 umfasst einen in den Figuren nicht dargestellten Modulator zum Aufmodulieren einer Steuerinformation auf bestimmte Anteile von den an die Lampeneinheit 7 geleiteten Halbwellen des Wechselspannungsnetzes L, N. Die Steuerinformation selbst wird – wie bereits vorstehend kurz erläutert – über das Bedienelement 2 eingestellt. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Helligkeitsinformation und/oder eine sonstige Betriebseinstellung der Lampeneinheit 7, insbesondere des der Lampeneinheit 7 zugeordneten Leuchtmittels 6 handeln.The control unit 1 comprises a modulator, not shown in the figures, for modulating control information to specific proportions from those to the lamp unit 7 guided half-waves of the alternating voltage network L, N. The control information itself is - as briefly explained above - via the control 2 set. This may be, for example, a brightness information and / or another operating setting of the lamp unit 7 , in particular of the lamp unit 7 associated light source 6 act.

Das Betriebsgerät 5 der Lampeneinheit 7 umfasst einen Nebenschluss-Widerstand 9, der über einen Schalter 10 aktivierbar ist. Der dem Betriebsgerät 5 zugeordnete Dekoder zum Dekodieren der übermittelten Steuerinformation ist mit dem Bezugszeichen 11 gekennzeichnet. Eingangsseitig verfügt die Lampeneinheit 7 über einen Vollbrückengleichrichter 12, der an die Leitung 3 und den Neutralleiter N angeschlossen ist. Der Dekoder 11 beaufschlagt mit der dekodierten Steuerinformation den das Leuchtmittel 6 beaufschlagenden Wandler 4. Der Dekoder 11 steuert ebenfalls den Schalter 10 an. Die Lampeneinheit 7 kann weitere, zum Betrieb des Leuchtmittels 6 ggfs. notwendige Schaltungen umfassen, etwa zur Strombegrenzung oder zur Erzeugung einer höheren Frequenz, die üblicherweise in einem Wandler als integriertem Vorschaltgerät einer Kompaktleuchtstofflampe realisiert sind.The operating device 5 the lamp unit 7 includes a shunt resistor 9 that has a switch 10 is activatable. The operating device 5 associated decoder for decoding the transmitted control information is with the reference numeral 11 characterized. The lamp unit is on the input side 7 over a full bridge rectifier 12 who is on the line 3 and the neutral conductor N is connected. The decoder 11 applied to the decoded control information to the bulb 6 acting transducer 4 , The decoder 11 also controls the switch 10 at. The lamp unit 7 can be further, to operate the bulb 6 possibly necessary circuits include, for example, to limit the current or to generate a higher frequency, which are usually realized in a converter as an integrated ballast of a compact fluorescent lamp.

Dem Steuergerät 1 ist des Weiteren ein schaltungstechnisch nur symbolisch dargestellter Kondensator 8 als Energiespeicher zugeordnet, mit dem das Steuergerät 1 bei Bedarf, wie nachstehend erläutert, mit Betriebsspannung versorgt wird. Bezieht das Steuergerät 1 seine Betriebsspannung über den Nebenschluss der Lampeneinheit 7, wird der Kondensator 8 aufgeladen. Die Betriebsenergieabgabe erfolgt in denjenigen Betriebszuständen des Beleuchtungssystems, in denen das Steuergerät 1 keine Energie aufnimmt.The control unit 1 is further a circuit only symbolically represented capacitor 8th assigned as energy storage, with which the control unit 1 if necessary, supplied with operating voltage as explained below. Relates the controller 1 its operating voltage via the shunt of the lamp unit 7 , becomes the capacitor 8th charged. The operating energy is released in those operating states of the lighting system in which the control unit 1 does not absorb energy.

Durch den Gleichrichter 12 werden die positiven und negativen Anteile der über Phase L und Neutralleiter N anliegenden Netzwechselspannung gleichgerichtet, so dass innerhalb einer Wechselspannungsperiode zwei positive Halbwellen übertragen werden. Bei niedriger Spannung, d. h. im unteren Abschnitt des ansteigenden Teils einer Halbwelle, wird von dem Leuchtmittel 6 keine, zumindest keine für ihren Betrieb wesentliche Energie aufgenommen.Through the rectifier 12 the positive and negative components of the alternating mains voltage applied via phase L and neutral conductor N are rectified so that two positive half-waves are transmitted within one alternating voltage period. At low voltage, ie in the lower portion of the rising part of a half-wave, is from the bulb 6 none, at least no energy essential to their operation.

Die Stromaufnahme der Lampeneinheit 7 ist beispielhaft in dem Diagramm der 2a dargestellt. Hieraus ist erkennbar, dass die Lampeneinheit 7 und somit das als Leuchtmittel 6 dienende Leuchtmittel und das Vorschaltgerät ihre Betriebsenergie in einem Intervall zwischen etwa 50 Grad bis etwa 100 Grad einer jeden Halbwelle aufnimmt. Die Kurve der Betriebsenergieaufnahme ist in 2a mit dem Bezugszeichen F dargestellt, und zwar bei einem Betrieb des Leuchtmittels 6 mit voller Leistung. Die gestrichelte Kurve F' in 2a beschreibt die Betriebsstromaufnahme im gedimmten Zustand.The current consumption of the lamp unit 7 is exemplary in the diagram of 2a shown. It can be seen that the lamp unit 7 and thus as a light source 6 and the ballast picks up its operating power at an interval between about 50 degrees to about 100 degrees of each half cycle. The curve of the power consumption is in 2a represented by the reference F, namely during operation of the lighting means 6 with full power. The dashed curve F 'in 2a describes the operating current consumption in the dimmed state.

In dem Anfangsteil der Halbwelle ist schematisiert in 2a eine Nebenschlussphase PN dargestellt. Die Nebenschlussphase PN ist beendet, bevor die Lampeneinheit 7 Betriebsenergie aufnimmt, welches bei Erreichen eines Phasenintervalls von etwa 60° der Fall ist. Der letzte Teil der Halbwelle ist als Modulationsphase PM konzipiert.In the beginning part of the half wave is schematized in 2a a shunt phase P N shown. The shunt phase P N is completed before the lamp unit 7 Operating energy absorbs, which is the case when reaching a phase interval of about 60 °. The last part of the half wave is designed as a modulation phase P M.

Infolge der Reihenschaltung von Steuergerät 1 und Lampeneinheit 7 kann bei geschlossenem Nebenschluss-Schalter 10 das Steuergerät 1 Betriebsenergie aufnehmen und seinen Energiespeicher (hier: Kondensator 8) aufladen. Ist dagegen der Nebenschlussschalter 10 geöffnet, kann das Steuergerät 1 von der anliegenden Wechselspannung keine Leistung abnehmen. Dieses ist beabsichtigt, um die Stromaufnahme der Lampeneinheit 7 nicht zu beeinflussen. Um dennoch das Steuergerät 1 bei geöffneten Schalter 10 mit der notwendigen Energie zu versorgen, dient der Kondensator 8, der in diesen Phasen das Steuergerät 1 mit Energie speist. Die in 2a nicht mehr dargestellten folgenden Halbwellen weisen ebenfalls jeweils eine weitere Modulationsphase auf, da die zu übermittelnde Steuerinformation auf mehrere, aufeinander folgende Halbwellen aufgeteilt ist.Due to the series connection of control unit 1 and lamp unit 7 can with closed shunt switch 10 the control unit 1 Take operating energy and its energy storage (here: capacitor 8th ) charge. In contrast, the shunt switch 10 opened, the controller can 1 from the applied AC voltage no power decrease. This is intended to reduce the power consumption of the lamp unit 7 not to influence. Nevertheless, the control unit 1 with open switch 10 to supply the necessary energy, serves the capacitor 8th that in these phases the controller 1 fed with energy. In the 2a The following half-waves, which are no longer shown, likewise each have a further modulation phase, since the control information to be transmitted is divided into a plurality of successive half-waves.

Die Nebenschlussphase PN ist dergestalt konzipiert, dass in einem ersten Teil der Nebenschlussphase PN ein höherer Nebenschlussstrom fließt als in einer nachfolgenden, kürzeren Nebenschlussphase, von welchem zweiten Niveau die Nebenschlussphase beendet wird. In der ersten Nebenschlussphase können beispielsweise Ströme von etwa 150 mA fließen; in der zweiten beispielsweise Ströme von etwa 20 mA. Der erste Teil der Nebenschlussphase dient zum Aufladen des dem Steuergerät 1 zugeordneten Energiespeichers 8. Um Verlustströme in der Lampeneinheit 7 und dem Steuergerät 1 gering zu halten, erfolgt das Beenden der Nebenschlussphase ausgehend von dem höheren Stromfluss unter Ausbildung eines Zwischenniveaus (hier: etwa 20 mA).The shunt phase P N is designed such that in a first part of the shunt phase P N a higher shunt current flows than in a subsequent, shorter shunt phase, from which second level the shunt phase is terminated. For example, in the first shunt phase, currents of about 150 mA may flow; in the second, for example, currents of about 20 mA. The first part of the shunt phase is used to charge the controller 1 associated energy storage 8th , To leakage currents in the lamp unit 7 and the controller 1 minimizing, the shunt phase is terminated from the higher current flow to form an intermediate level (here: about 20 mA).

2b zeigt den Spannungsverlauf an der Energiesparlampe 6 bzw. der Lampeneinheit 7. Während der Modulationsphase PM im letzten Teil der Halbwelle wird der der Lampeneinheit 7 zugeführten Wechselspannung zum Zwecke der Datenübertragung die Steuerinformation aufmoduliert, und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit konstanter Modulationsspannung. Im ersten Teil der Halbwelle macht sich in der Lampenspannung der dann erstellte Nebenschluss durch einen Spannungsabfall bemerkbar. 2 B shows the voltage curve at the energy saving lamp 6 or the lamp unit 7 , During the modulation phase P M in the last part of the half-wave is that of the lamp unit 7 supplied AC voltage for the purpose of data transmission, the control information modulated, in the illustrated embodiment with a constant modulation voltage. In the first part of the half-wave, the shunt created in the lamp voltage becomes noticeable by a voltage drop.

2c zeigt den Spannungsverlauf während der vorbeschriebenen unterschiedlichen Phasen einer Halbwelle am Steuergerät 1. Deutlich erkennbar ist, dass in der Nebenschlussphase PN das Steuergerät 1 mehr Spannung zulässt als während der Modulationsphase PM im letzten Teil der Halbwelle. 2c shows the voltage curve during the above-described different phases of a half-wave at the control unit 1 , It can clearly be seen that in the shunt phase P N the control unit 1 allows more voltage than during the modulation phase P M in the last part of the half-wave.

Das Steuergerät 1 verfügt über einen Komparator 13 zum Erkennen eines Nulldurchganges der am Steuergerät 1 anliegenden Wechselspannung. Schematisiert ist in 3, angeschlossen an die Leitung L bzw. die Versorgungsleitung 3, der Komparator 13 des Steuergerätes 1 gezeigt. Der Komparator 13 ist an eine Logikeinheit 14 angeschlossen. Der Komparator 13 wird, in denjenigen Halbwellenanteilen in denen er nicht benötigt wird, vorgespannt, damit an diesem eingangsseitig ein definiertes Signal anliegt und nicht die Gefahr besteht, dass dieser zu schwingen beginnt. Zu diesem Zweck ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass an jedem Eingang des Komparators 13 ein Vorspannungszweig 15, 15.1 angeschlossen ist. Die Vorspannungszweige 15, 15.1 sind durch die Logikeinheit 14 schaltbar und werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Erkennen eines Nulldurchganges aktiviert, um den Komparator 13 vorzuspannen, und zum Erkennen des nachfolgenden Nulldurchganges rechtzeitig vor dem erwarteten nächsten Nulldurchgang deaktiviert. Aktiviert werden die beiden Vorspannungszweige 15, 15.1 typischerweise unmittelbar nach Beginn der sich an einen Nulldurchgang anschließenden Nebenschlussphase PN. Deaktiviert werden die Vorspannungszweige 15, 15.1 nach Abschluss der Modulationsphase PM. Durch Vorspannen des Komparators 13 liegt an diesem eingangsseitig ein definiertes Signal an, und zwar vor allem dann wenn, wie in 2a erkennbar, in bestimmten Teilen der Halbwelle kein oder nur ein minimaler Strom fließt, wie dieses zwischen der Nebenschlussphase PN und dem Beginn der Betriebsphase der Lampeneinheit 7 (Kurve F bzw. F') und dem Ende der Betriebsphase und dem Beginn der Modulationsphase PM überbrückt.The control unit 1 has a comparator 13 to detect a zero crossing of the control unit 1 applied AC voltage. Is schematized in 3 , connected to the line L or the supply line 3 , the comparator 13 of the control unit 1 shown. The comparator 13 is to a logic unit 14 connected. The comparator 13 is biased in those half-wave components in which it is not needed, so that there is a defined signal at this input side and there is no risk that it begins to oscillate. For this purpose, it is provided in the illustrated embodiment that at each input of the comparator 13 a bias branch 15 . 15.1 connected. The bias branches 15 . 15.1 are through the logic unit 14 switchable and are activated in the illustrated embodiment after detecting a zero crossing to the comparator 13 to bias, and disabled to detect the subsequent zero crossing in time before the expected next zero crossing. The two bias branches are activated 15 . 15.1 typically immediately after the beginning of the shunt phase P N following a zero crossing. The bias branches are deactivated 15 . 15.1 after completion of the modulation phase P M. By biasing the comparator 13 is at this input side to a defined signal, and especially if, as in 2a recognizable, no or only a minimal current flows in certain parts of the half-wave, as this between the shunt phase P N and the beginning of the operating phase of the lamp unit 7 (Curve F and F ') and the end of the operating phase and the beginning of the modulation phase P M bridged.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein symmetrisches Vorspannen des Komparators 13 vorgesehen. Daher ist an jedem Eingang des Komparators 13 ein Vorspannungszweig 15 bzw. 15.1 angeschlossen. In einer vereinfachten alternativen Ausgestaltung ist lediglich ein Eingang des Komparators an einen Vorspannungszweig angeschlossen. Auch dieses führt zu dem gewünschten Erfolg.In the illustrated embodiment is a symmetrical biasing of the comparator 13 intended. Therefore, at each input of the comparator 13 a bias branch 15 respectively. 15.1 connected. In a simplified alternative embodiment, only one input of the comparator is connected to a bias branch. This too leads to the desired success.

4 zeigt Teile des Steuergerätes 1 nach Art eines schematisierten Blockschaltbildes. Das Steuergerät 1 ist mit seinem Eingang 16 an die Lastleitung L und mit seinem Ausgang 17 an die das Steuergerät 1 mit der Lampeneinheit 7 verbindende Versorgungsleitung 3 angeschlossen. Das Steuergerät 1 verfügt über eine schaltbare Endstufe 18, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine MOSFET-Brücke realisiert ist. Die beiden MOSFETs 19, 19.1 der MOSFET-Brücke sind ihrerseits an die Logikeinheit 14 des Steuergerätes 1 angeschlossen, die diese Leistungsschalter steuert. Teil des Steuergerätes 1 ist ferner eine Stromversorgung 20, um die Bausteine des Steuergerätes 1 mit Strom zu versorgen. Das Steuergerät 1 verfügt des Weiteren über einen schaltbaren Parallelzweig 21, der hinsichtlich seiner Funktionalität auch als Nebenschluss angesprochen werden kann. Der Parallelzweig 21 verfügt über einen Ansteuerzweig 23 mit einem bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Transistor T1 ausgeführten elektronischen Schalter, der, wie in 4 schematisiert dargestellt, an die Logikeinheit 14 angeschlossen ist. Somit wird der Transistor T1 durch die Logikeinheit 14 angesteuert. Der Ansteuerzweig 23 verfügt über einen zweiten Transistor T2 zum Durchschalten des Parallelzweiges 21 an die Stromversorgung 20 zum Aktivieren des Parallelzweiges 21. Ist der Parallelzweig 21 geschaltet, wobei im Rahmen dieser Ausführungen mit dem Begriff „geschaltet sein” derjenige Zustand gemeint ist, in dem ein Stromkreis geschlossen ist, kann durch den Nebenschlusscharakter des über den Ansteuerzweig 23 geschlossenen Parallelzweiges 21 für bestimmte Zwecke der Innenwiderstand der Stromversorgung genutzt werden. Die diesbezüglich nutzbare, durch die Stromversorgung 20 bereitgestellte Impedanz ergibt sich aus der Summe der Widerstände R1, R2 sowie der Impedanz eines zwischen den beiden Widerständen R1, R2 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel angeordneten elektronischen Schalters 22, als MOSFET bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ausgeführt. Angesteuert wird der elektronische Schalter 22 durch den Ansteuerzweig 23 bzw. von dem darin enthaltenen Schalttransistor T2. Der durch den Parallelzweig 21 bereitgestellte Nebenschluss ist strombegrenzt. 4 shows parts of the control unit 1 in the manner of a schematic block diagram. The control unit 1 is with his entrance 16 to the load line L and with its output 17 to the the control unit 1 with the lamp unit 7 connecting supply line 3 connected. The control unit 1 has a switchable power amplifier 18 which is realized in the illustrated embodiment by a MOSFET bridge. The two MOSFETs 19 . 19.1 The MOSFET bridge is in turn connected to the logic unit 14 of the control unit 1 connected, which controls these circuit breakers. Part of the control unit 1 is also a power supply 20 to the building blocks of the control unit 1 to supply electricity. The control unit 1 Furthermore, it has a switchable parallel branch 21 which can also be addressed as a shunt in terms of its functionality. The parallel branch 21 has a control branch 23 with an electronic switch designed as transistor T 1 in the illustrated embodiment, which, as in FIG 4 schematized shown, to the logic unit 14 connected. Thus, the transistor T 1 through the logic unit 14 driven. The control branch 23 has a second transistor T 2 for switching through the parallel branch 21 to the power supply 20 to activate the parallel branch 21 , Is the parallel branch 21 connected, wherein in the context of these statements by the term "to be connected" that state is meant, in which a circuit is closed, can by the Nebenschlusscharakter of the Ansteuerzweig 23 closed parallel branch 21 be used for specific purposes of the internal resistance of the power supply. The usable in this regard, by the power supply 20 provided impedance results from the sum of the resistors R 1 , R 2 and the impedance of an arranged between the two resistors R 1 , R 2 in the illustrated embodiment electronic switch 22 , as a MOSFET in the illustrated embodiment. The electronic switch is activated 22 through the Ansteuerzweig 23 or of the switching transistor T 2 contained therein. The by the parallel branch 21 provided shunt is current limited.

Betrieben wird der Parallelzweig 21 wenn die Endstufe 18 als Hauptzweig ausgeschaltet, also deaktiviert ist.The parallel branch is operated 21 when the power amp 18 turned off as the main branch, that is deactivated.

Nachfolgend ist die Betriebsweise des Steuergerätes 1 in einer Halbwelle unter Bezugnahme auf die Darstellung der 5 beschrieben. Nach Erkennen eines ersten Nulldurchganges einer vorangehenden Halbwelle wird während der lampenseitigen Nebenschlussphase PN, in der das Steuergerät 1 Strom aufnimmt, der Komparator 13 vorgespannt, und zwar durch Aktivieren der Vorspannungszweige 15, 15.1. Mit dem Abschluss der Modulationsphase PM werden die Vorspannungszweige 15, 15.1 deaktiviert. Während der Zeit, in der der lampenseitige Nebenschluss nicht geschlossen ist, ist die Endstufe 18 des Steuergerätes 1 aktiviert.The following is the operation of the control unit 1 in a half-wave with reference to the representation of 5 described. After detecting a first zero crossing of a preceding half-wave during the lamp-side shunt phase P N , in which the control unit 1 Electricity picks up, the comparator 13 biased, by activating the bias branches 15 . 15.1 , With the completion of the modulation phase P M , the bias branches 15 . 15.1 disabled. During the time that the lamp-side shunt is not closed, the power amp is on 18 of the control unit 1 activated.

Zum Bestimmen des Zeitpunktes des Beginns einer sich an eine Betriebsphase, in der die Lampeneinheit 7 die für ihren Betrieb notwendige Energie aufnimmt, anschließende Modulationsphase PM, in der eine auf die der Lampeneinheit 7 zugeführten Wechselspannung aufgeprägte Steuerinformation übertragen wird, wird steuergeräteseitig der Beginn der lampeneinheitsseitig geschalteten Nebenschlussphase erwartet.For determining the time of commencement of an operation phase in which the lamp unit 7 picking up the energy necessary for its operation, followed by modulation phase P M , in which one of the lamp unit 7 supplied AC voltage impressed control information is the control unit side of the beginning of the lamp unit side switched bypass phase expected.

Zu einem bestimmten Zeitpunkt t1, der der Betriebsphase nachgeschaltet ist, werden die MOSFETs 19, 19.1 der Endstufe 18 deaktiviert. Mit dem Deaktivieren der Endstufe 18 wird gleichzeitig der Ansteuerzweig 23 und damit der Parallelzweig 21 aktiviert. Es ist nunmehr möglich, steuergeräteseitig den Zeitpunkt des Schattens des lampenseitigen Nebenschlusses NL zu detektieren. Der lampenseitige Nebenschluss NL wird steuergeräteseitig bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in 5 im Zeitpunkt t2 erfasst. Das steuergeräteseitige Erfassen des lampenseitig geschlossenen Nebenschlusses NL ist der Steuerbefehl für das Steuergerät 1, dass die Modulationsphase PM begonnen hat. Typischerweise wird nach dem Beginn der Modulationsphase PM in einem gewissen zeitlichen Abstand zu dem Erfassen des Nebenstromschlusses NL der Lampeneinheit 7 im Zeitpunkt t2 definiert sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beginnt die eigentliche Datenübertragung in der Modulationsphase PM im Zeitpunkt t3. Die Endstufe 18 ist Bestandteil der Modulationsstufe des Steuergerätes 1 und wird damit entsprechend der zu übertragenen Daten ein- und ausgeschaltet. Der Parallelzweig 21 wird im Zeitpunkt t3 durch Ausschalten des Ansteuerzweiges 23 deaktiviert. Der zeitliche Abstand zwischen der steuergeräteseitigen Detektion des Beginns des Nebenstromflusses NL der Lampeneinheit 7 im Zeitpunkt t2 und dem Beginn der Datenübertragung im Zeitpunkt t3 ist dergestalt bemessen, dass die zeitlich hinsichtlich ihrer Länge definierte Datenübertragung vor dem erwartet nächsten Nulldurchgang beendet ist, und zwar mit einem gewissen zeitlichen Abstand zum erwarteten Nulldurchgang (hier: im Zeitpunkt t4). Dies gewährleistet eine hohe Betriebssicherheit in der Datenübertragung.At a certain time t 1 , which is the operating phase downstream, the MOSFETs 19 . 19.1 the power amplifier 18 disabled. By disabling the power amp 18 is simultaneously the control branch 23 and thus the parallel branch 21 activated. It is now possible, the control unit side the Time of the shadow of the lamp-side shunt N L to detect. The lamp-side shunt N L is the control unit side in the illustrated embodiment in 5 recorded at the time t 2 . The control unit-side detection of the lamp-side closed shunt N L is the control command for the control unit 1 in that the modulation phase P M has begun. Typically, after the start of the modulation phase P M at a certain time interval to the detection of the side current conclusion N L of the lamp unit 7 be defined at the time t 2 . In the illustrated embodiment, the actual data transmission in the modulation phase P M begins at the time t 3 . The final stage 18 is part of the modulation stage of the control unit 1 and is thus switched on and off according to the data to be transmitted. The parallel branch 21 is at time t 3 by switching off the Ansteuerzweiges 23 disabled. The time interval between the detection on the control unit side of the start of the secondary current flow N L of the lamp unit 7 At time t 2 and the beginning of the data transmission at time t 3 is dimensioned such that the time defined in terms of their length data transmission is completed before the expected next zero crossing, with a certain time interval to the expected zero crossing (here: at time t 4 ). This ensures high reliability in data transmission.

Für die Zwecke der Nulldurchgangserkennung wird die am Komparator 13 anliegende Vorspannung ausgeschaltet, die Endstufe 18 deaktiviert und der Parallelzweig 21 aktiviert. Diese Einstellung wird vor dem erwarteten Nulldurchgang der Halbwelle vorgenommen, und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Zeitpunkt t4. Da der Parallelzweig 21 aktiviert ist, liegt am Komparator 13 so dann ein höherer Pegel KP an.For the purposes of zero crossing detection, that at the comparator 13 applied bias off, the power amp 18 disabled and the parallel branch 21 activated. This adjustment is made before the expected zero crossing of the half-wave, in the illustrated embodiment at the time t 4 . Since the parallel branch 21 is activated, is located at the comparator 13 then a higher level K P.

Gemäß einer in den Figuren nicht dargestellten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Strombegrenzung in der Stromversorgung 20 umschaltbar ist. Dieses dient dem Zweck, den durch die Stromversorgung 20 geführten Strom kleiner zu halten als der lampeneinheitsseitig bereitgestellte Nebenstromfluss, damit die Spannung zum Ende der Nebenschlussphase PN über dem Steuergerät 1 nicht unkontrolliert zusammenbricht. Dieses ist mitunter zur Einhaltung von Normen erforderlich. Eine solche Umschaltung der Strombegrenzung erfolgt über die Stromversorgung 20, die zu diesem Zweck einen schaltbaren Kreis mit unterschiedlichen zur Strombegrenzung dienenden Z-Dioden verfügt.According to a development, not shown in the figures, it is provided that the current limit in the power supply 20 is switchable. This serves the purpose by the power supply 20 guided current to keep smaller than the lamp unit side provided sidestream flow, so that the voltage to the end of the shunt phase P N above the control unit 1 do not collapse uncontrollably. This may be required to comply with standards. Such a changeover of the current limitation takes place via the power supply 20 , which for this purpose has a switchable circuit with different current-limiting Z-diodes.

Eine solche Ausgestaltung der umschaltbaren Strombegrenzung in der Stromversorgung 20 wie vorbeschrieben, kann auch unabhängig von den weiteren, im Zusammenhang mit dem Steuergerät 1 beschriebenen Maßnahmen eingesetzt werden und eignet sich daher auch zum Einsatz bei anderen Steuergeräten.Such an embodiment of the switchable current limit in the power supply 20 as described above, can also independently of the others, in connection with the control unit 1 described measures are used and is therefore also suitable for use in other control devices.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben worden. Ohne den Umfang der Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Ausgestaltungen, die Erfindung verwirklichen zu können, ohne das diese im Einzelnen vollumfänglich dargelegt werden müssten.The invention has been described with reference to an embodiment. Without departing from the scope of the claims, numerous other embodiments for a person skilled in the art will be able to realize the invention without them having to be fully explained in detail.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Steuergerätcontrol unit
22
Bedienelementoperating element
33
Versorgungsleitungsupply line
44
Wandlerconverter
55
Betriebsgerätcontrol gear
66
LeuchtmittelLamp
77
Lampeneinheitlamp unit
88th
Kondensatorcapacitor
99
Nebenschluss-WiderstandShunt resistor
1010
Schalterswitch
1111
Dekoderdecoder
1212
Gleichrichterrectifier
1313
Komparatorcomparator
1414
Logikeinheitlogic unit
15, 15.115, 15.1
VorspannungszweigVorspannungszweig
1616
Eingangentrance
1717
Ausgangoutput
1818
Endstufefinal stage
19, 19.119, 19.1
MOSFETMOSFET
2020
Stromversorgungpower supply
2121
Parallelzweigparallel branch
2222
MOSFETMOSFET
2323
Ansteuerzweigdrive path
F, F'F, F '
Kurve (Betriebsphase)Curve (operating phase)
LL
Phase, LastleitungPhase, load line
NN
Neutralleiterneutral
NL N L
Nebenschlussstrom LampeneinheitShunt current lamp unit
KP K P
Pegel am KomparatorLevel at the comparator
PM P M
Modulationsphasemodulation phase
PN P N
NebenschlussphaseBesides closing stages
R1, R2 R 1 , R 2
Widerstandresistance
T1, T2 T 1 , T 2
Transistortransistor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009051968 [0005, 0006, 0007] DE 102009051968 [0005, 0006, 0007]

Claims (10)

Steuergerät zum Übertragen einer Steuerinformation an zumindest eine wenigstens ein Leuchtmittel (6) aufweisende, mit Wechselstrom betreibbare Lampeneinheit (7), welches Steuergerät (1) eine schaltbare Endstufe (18), eine Stromversorgung (20), eine Nulldurchgangserkennungseinrichtung (13), einen Modulator zum Erzeugen einer Modulationsspannung zum Aufprägen der Steuerinformation auf die der Lampeneinheit (7) über das Steuergerät (1) zugeführte Wechselspannung sowie eine Logikeinheit (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) über einen schaltbaren Parallelzweig (21) verfügt, über den, wenn geschaltet, eine Impedanz zuschaltbar ist, die größer ist als die Impedanz der Endstufe (18).Control device for transmitting control information to at least one at least one light source ( 6 ), can be operated with alternating current lamp unit ( 7 ), which control device ( 1 ) a switchable power amplifier ( 18 ), a power supply ( 20 ), a zero crossing detection device ( 13 ), a modulator for generating a modulation voltage for impressing the control information on the lamp unit ( 7 ) via the control unit ( 1 ) supplied AC voltage and a logic unit ( 14 ), characterized in that the control unit ( 1 ) via a switchable parallel branch ( 21 ), via which, when switched, an impedance is switchable, which is greater than the impedance of the power amplifier ( 18 ). Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallelzweig (21) strombegrenzt ausgeführt ist.Control unit according to claim 1, characterized in that the parallel branch ( 21 ) is carried out current limited. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallelzweig (21), wenn geschaltet, einen Nebenschluss über die Stromversorgung (20) dergestalt bildet, dass der Innenwiderstand der Stromversorgung (20) oder bei Vorhandensein mehrerer Innenwiderstände in der Stromversorgung (20) diese insgesamt oder teilweise die nutzbare Impedanz darstellen.Control device according to claim 1 or 2, characterized in that the parallel branch ( 21 ), when switched, a shunt on the power supply ( 20 ) in such a way that the internal resistance of the power supply ( 20 ) or in the presence of multiple internal resistances in the power supply ( 20 ) represent all or part of the usable impedance. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallelzweig (21) über einen Ansteuerzweig (23) mit wenigstens einem durch die Logikeinheit (14) ansteuerbaren elektronischen Schalter, etwa einen Transistor (T1, T2) aufweist.Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the parallel branch ( 21 ) via a control branch ( 23 ) with at least one through the logic unit ( 14 ) controllable electronic switch, such as a transistor (T 1 , T 2 ). Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Endstufe (18) als MOSFET-Brücke (19, 19.1) ausgeführt ist.Control device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the switchable output stage ( 18 ) as a MOSFET bridge ( 19 . 19.1 ) is executed. Steuergerät, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) einen Komparator (13) zur Nulldurchgangserkennung aufweist und dass an zumindest einem Eingang des Komparators (13) ein durch die Logikeinheit (14) schaltbarer Vorspannungszweig (15, 15.1) zum Vorspannen des Komparators (13) angeschlossen ist.Control device, in particular according to one of claims 1 to 5, characterized in that the control device ( 1 ) a comparator ( 13 ) for zero crossing detection and that at least one input of the comparator ( 13 ) through the logic unit ( 14 ) switchable bias branch ( 15 . 15.1 ) for biasing the comparator ( 13 ) connected. Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Eingang des Komparators (13) ein solcher Vorspannungszweig (15, 15.1) angeschlossen ist.Control device according to Claim 6, characterized in that at each input of the comparator ( 13 ) such a bias branch ( 15 . 15.1 ) connected. Verfahren zum Erkennen eines Nulldurchgangs der an einem Steuergerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 anliegenden Wechselspannung mit Hilfe des Steuergerätes (1), dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss einer sich an eine Betriebsphase, in der die Lampeneinheit (7) die für ihren Betrieb notwendige Energie aufnimmt, anschließenden Modulationsphase (PM), in der eine auf die der Lampeneinheit (7) zugeführte Wechselspannung aufgeprägte Steuerinformation übertragen wird, und vor Erreichen eines erwarteten Nulldurchgangs die Endstufe (18) deaktiviert und der Parallelzweig (21) aktiviert werden, so dass an einem für die Erfassung des Nulldurchgangs vorgesehenen Komparator (13) eine über seiner Offsetspannung liegende Spannung anliegt.Method for detecting a zero crossing of a control unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 7 applied AC voltage by means of the control unit ( 1 ), characterized in that after completion of an operation phase in which the lamp unit ( 7 ) receives the energy necessary for its operation, subsequent modulation phase (P M ), in which one of the lamp unit ( 7 ) supplied AC voltage is transmitted control information, and before reaching an expected zero crossing, the output stage ( 18 ) and the parallel branch ( 21 ) are activated so that at a provided for the detection of the zero crossing comparator ( 13 ) is applied a voltage lying above its offset voltage. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Parallelzweig (21) bereitgestellte Spannung hinsichtlich ihrer Höhe auf die Höhe der Modulationsspannung begrenzt wird.A method according to claim 8, characterized in that by the parallel branch ( 21 ) is limited in terms of their height to the height of the modulation voltage. Verfahren zum Bestimmen des Zeitpunktes des Beginns einer sich an eine Betriebsphase, in der die Lampeneinheit (7) die für ihren Betrieb notwendige Energie aufnimmt, anschließende Modulationsphase, in der eine auf die der Lampeneinheit (7) zugeführte Wechselspannung aufgeprägte Steuerinformation übertragen wird, mittels eines Steuergerätes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, nach Abschluss welcher Betriebsphase in der Lampeneinheit (7) ein Nebenschluss geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Beginn des lampeneinheitsseitig geschalteten Nebenstromflusses (NL) im Steuergerät (1) die Endstufe (18) deaktiviert und der Parallelzweig (21) aktiviert werden, und mit Detektion des Nebenstromflusses (NL) die Endstufe (18) aktiviert und der Parallelzweig (21) deaktiviert werden, bevor die Datenübertragung beginnt.Method for determining the time of commencement of an operation phase in which the lamp unit ( 7 ) receives the energy necessary for its operation, subsequent modulation phase in which one of the lamp unit ( 7 ) supplied AC voltage impressed control information is transmitted by means of a control unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, after completion of which phase of operation in the lamp unit ( 7 ) a shunt is switched, characterized in that before the beginning of the lamp unit side switched side current flow (N L ) in the control unit ( 1 ) the power amplifier ( 18 ) and the parallel branch ( 21 ) are activated, and with detection of the sidestream flow (N L ) the power amplifier ( 18 ) and the parallel branch ( 21 ) are disabled before data transfer begins.
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