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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsleiste für einen Flugzeuginnenraum mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine Flugzeuginnenausstattung mit einer Mehrzahl der Beleuchtungsleisten.
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In Flugzeugen wird der Flugzeuginnenraum beleuchtet, um den Fluggästen eine angenehme Atmosphäre zu bieten und zudem ausreichend Licht zur Verfügung zu stellen, sodass die Fluggäste während des Fluges z. B. lesen können. Derartige Beleuchtungen sind in den Flugzeugen oftmals in Form von Lichtleisten ausgebildet, welche sich in Längsrichtung des Flugzeuginnenraums erstrecken.
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Während früher Glühbirnen oder Leuchtstoffröhren zur Flugzeuginnenbeleuchtung eingesetzt wurden, haben sich mittlerweile LED-Beleuchtungen etabliert, da sich diese durch eine geringe Leistungsaufnahme bei zugleich hoher Lichtausbeute, einem niedrigen Gewicht und einer geringen Wärmeerzeugung auszeichnen.
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In der nachveröffentlichten
DE 10 2012 006 315 A1 der Anmelderin wird eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Flugzeug vorgeschlagen, welche eine Mehrzahl LEDs aufweist, wobei die LEDs in Abhängigkeit einer anliegenden Versorgungsspannung unterschiedlich verschaltet werden, um jederzeit die Versorgungsspannung bestmöglich ausnutzen zu können.
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Aus der
EP 2 066 149 A2 ist eine LED-Flachleuchte mit wärmeableitender Platine insbesondere für Möbel bekannt. Die LED-Flachleuchte ist modular aufgebaut, d.h., dass jeder Gruppe von LEDs eine separate Stromsenke zugeordnet ist.
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Die US 2006 / 0 049 782 A1 offenbart eine Beleuchtungsvorrichtung mit mehreren parallel geschalteten LED-Ketten. Jeweils einer LED-Kette ist eine Stromsenke zugeordnet.
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Aus der US 2013 / 0 249 404 A1 ist ein LED-Leuchtmodul bekannt, bei dem eine Vielzahl von LEDs auf einer Platine angeordnet sind. Ebenso auf der Platine angeordnet sind LED-Treiber sowie eine Spannungsversorgungseinrichtung.
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Die US 2013 / 0 313 983 A1 zeigt eine Beleuchtungseinrichtung, wobei auf einem Band mehrere LEDs angeordnet sind. Auch hierbei ist jeweils einer Gruppe von LEDs eine separate Stromsenkeneinrichtung zugeordnet.
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Die US 2013 / 0 278 139 A1 zeigt eine Beleuchtungsanordnung, bei der LEDs und entsprechende Treiber verteilt auf einer Platine angeordnet sind.
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Eine Flugzeug-Beleuchtungsleiste, die in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden kann, geht aus der US 2011 / 0 309 746 A1 hervor.
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Die
DE 10 2007 043 862 A1 zeigt eine Leuchtkette mit verteilter Treiberschaltung. Eine Leuchtkette weist mehrere Leuchtmodule auf, wobei mindestens zwei der Leuchtmodule mindestens einen Satz aus mindestens einer Lichtquelle und einer Treiberschaltung zur Ansteuerung, insbesondere Stromversorgung, der mindestens einen Lichtquelle ausgerüstet sind. Durch die Zusammenschaltung von mehreren Modulen ergibt sich ein LED-Strang, mit mehreren Einzelsenkenanordnungen, die parallel zueinander angeordnet sind und eine Stromsenkenanordnung ergeben.
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Die nachveröffentlichte WO 2015 / 075 182 A2 zeigt eine Treiberschaltung zur Ansteuerung von LEDs.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsleiste für einen Flugzeuginnenraum vorzuschlagen, welche besonders einfach integrierbar ist und/oder besonders gute Betriebseigenschaften aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsleiste mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Flugzeuginnenausstattung mit einer Mehrzahl derartiger Beleuchtungsleisten mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Im Rahmen der Erfindung wird eine Beleuchtungsleiste vorgeschlagen, welche für den Einsatz in einem Flugzeuginnenraum geeignet und/oder ausgebildet ist. Die Beleuchtungsleiste dient zur Ausstrahlung von Licht in den Flugzeuginnenraum. Die Beleuchtungsleiste weist einen Anschluss auf, über den diese mit einem Versorgungsnetz, insbesondere des Flugzeugs, koppelbar oder gekoppelt ist. Die Beleuchtungsleiste ist ausgebildet, über den Anschluss eine Wechselspannung als Netzspannung aus dem Versorgungsnetz zum Betrieb der Beleuchtungsleiste zu übernehmen. Die Wechselspannung hat vorzugsweise eine Amplitude zwischen 80 und 150 Volt und eine Frequenz zwischen 400 Hz und 800 Hz.
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Die Beleuchtungsleiste umfasst einen Gleichrichter, welcher zur Gleichrichtung der Wechselspannung in eine Versorgungsspannung dient. Insbesondere ist der Gleichrichter als ein Brückengleichrichter ausgebildet.
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Die Beleuchtungsleiste umfasst eine Platine, wobei sich die Platine entlang einer Längserstreckung der Beleuchtungsleiste erstreckt. Die Längserstreckung der Beleuchtungsleiste ist länger als die Breitenerstreckung der Beleuchtungsleiste ausgebildet. Beispielsweise ist ein Verhältnis zwischen der Längserstreckung und der Breitenerstreckung größer als 5:1, insbesondere größer als 10:1. Die Platine weist eine Grundform auf, bei der ebenfalls die Längserstreckung größer als die Breitenerstreckung ausgebildet ist. Insbesondere erstreckt sich die Platine über mindestens 90 % der Längserstreckung der Beleuchtungsleiste. Die Platine ist insbesondere als ein PCB (printed circuit board) ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Platine einteilig realisiert.
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Die Beleuchtungsleiste umfasst eine Gruppe von LEDs, welche auf der Platine angeordnet und insbesondere mechanisch und elektrisch angekoppelt sind. Die LEDs werden durch die Versorgungsspannung versorgt. Die LEDs sind in einem insbesondere steuerbaren LED-Netzwerk angeordnet, wobei das LED-Netzwerk unterschiedliche Betriebszustände einnehmen kann. Die unterschiedlichen Betriebszustände des LED-Netzwerks erlauben es, dass sich das LED-Netzwerk an den Momentanwert der Versorgungsspannung anpasst. So ist es beispielsweise möglich, dass LEDs oder Teilgruppen von LEDs von einer Parallelschaltung auf eine Serienschaltung oder in Gegenrichtung umgeschaltet werden, um die von dem LED-Netzwerk benötigte Sollspannung an den Momentanwert der Versorgungsspannung der anzupassen.
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Es ist auch möglich, dass LEDs oder Teilgruppen von LEDs selektiv aktiviert, deaktiviert und/oder überbrückt werden, um die benötigte Sollspannung zu ändern.
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Die Beleuchtungsleiste umfasst ferner eine steuerbare Stromsenkenanordnung, welche zur Umwandlung von einer über den Anschluss transportierten elektrischen Energie in Wärme ausgebildet ist. In Abhängigkeit eines Steuersignals kann die Stromsenkenanordnung mehr oder weniger elektrische Energie in Wärme umwandeln. Die Stromsenkenanordnung dient dazu, den aktuellen Strombedarf der Beleuchtungsleiste derart anzupassen, dass der aus dem Versorgungsnetz gezogene Netzstrom gleichlaufend zu der Versorgungsspannung ist. Insbesondere wird durch die Ansteuerung der Stromsenkenanordnung der Leistungsfaktor erhöht, welcher das Verhältnis vom Betrag der Wirkleistung zur Scheinleistung bezeichnet. Insbesondere ist der Leistungsfaktor bei der Beleuchtungsleiste größer als 0,9. Insbesondere größer als 0,98. Ferner wird durch eine geeignete Ansteuerung der Stromsenkenanordnung der Klirrfaktor der Beleuchtungsleiste reduziert.
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Die Beleuchtungsleiste umfasst eine Steuerungseinrichtung, welche zur Steuerung der Stromsenkenanordnung ausgebildet ist, um - wie beschrieben - den Leistungsfaktor hoch beziehungsweise den Klirrfaktor niedrig zu halten. Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung die Netzspannung oder eine dazu äquivalente oder proportionale elektrische Größe als Eingangssignal erhalten, so dass die Ansteuerung der Stromsenkenanordnung synchron oder in Abhängigkeit zu dem zeitlichen Verlauf der Netzspannung erfolgen kann.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Stromsenkenanordnung eine Mehrzahl von elektrisch parallel zueinander angeordneten Einzelsenkeneinrichtungen zur Umwandlung der elektrischen Energie in Wärme aufweist. Der physikalische Ort, an dem die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme umgesetzt wird, verteilt sich somit auf die Mehrzahl der Einzelsenkenanordnungen. Vorzugsweise weist die Beleuchtungsleiste mehr als 10, insbesondere mehr als 15 Einzelsenkeneinrichtungen auf. Erfindungsgemäß sind die Einzelsenkeneinrichtungen auf der Platine entlang der Längserstreckung der Platine verteilt angeordnet. Beispielsweise sind die Einzelsenkeneinrichtung einreihig, zweireihig oder mehrreihig, in einem Raster oder ungeordnet entlang der Längserstreckung verteilt angeordnet.
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Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass durch die Aufspreizung der Stromsenkenanordnung auf eine Mehrzahl von Einzelsenkeneinrichtungen die bei der Umwandlung der elektrischen Energie erzeugte Wärme gleichmäßiger entlang der Längserstreckung der Beleuchtungsleiste verteilt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass sich die Temperatur der Beleuchtungsleiste nicht an einem zentralen Punkt der Stromsenkenanordnung so weit erhöht, dass Fehlfunktionen der benachbarten LEDs oder sogar eine Beschädigung der Beleuchtungsleiste vermieden ist. Besonders bevorzugt wird erreicht, dass das Wärmeprofil der Beleuchtungsleiste im Betrieb der Beleuchtungsleiste homogen ausgebildet ist.
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Bei einer besonders bevorzugten Umsetzung der Erfindung ist die an dem LED-Netzwerk anliegende Versorgungsspannung als eine Aneinanderreihung von Halbwellen ausgebildete, gleichgerichtete Wechselspannung realisiert. Für den Fall, dass das Versorgungsnetz eine sinusförmige Wechselspannung bereitstellt, weist die Versorgungsspannung eine Wellenform auf, wobei alle Halbwellen der Wechselspannung einheitlich „nach oben geklappt“ sind. Besonders bevorzugt wird das LED-Netzwerk unmittelbar an den Gleichrichter angeschlossen, wobei ein separater, aktiver Oberschwingungsfilter (PFC) nicht benötigt wird. Durch das Entfallen des aktiven Oberschwingungsfilters verringern sich das Bauvolumen, die Kosten sowie das Gewicht der Beleuchtungsleiste.
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Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung ergänzend ausgebildet, die Betriebszustände des LED-Netzwerks in Abhängigkeit der zeitlich veränderlichen Versorgungsspannung anzusteuern. So ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Gruppe der LEDs in dem LED-Netzwerk in Abhängigkeit eines aktuell anliegenden Momentanwerts der Versorgungsspannung so miteinander verschaltet sind, dass die an dem LED-Netzwerk benötigte Sollspannung kleiner als der Momentanwert ist. Auf der anderen Seite ist die Steuerungseinrichtung so ausgebildet, dass der Betriebszustand gewählt wird, bei dem die benötigte Sollspannung möglichst nahe dem Momentanwert der Versorgungsspannung angenähert ist, um eine maximale Lichtausbeute zu erreichen. Es wäre wünschenswert, dass die benötigte Sollspannung stets dem anliegenden Momentanwert der Versorgungsspannung entspricht. Dies ist jedoch aufgrund der nur diskret einstellbaren Sollspannungen des LED-Netzwerks nicht möglich, wobei jedoch Differenzen zwischen der benötigten Sollspannung und dem Momentanwert der Versorgungsspannung durch die Ansteuerung der Stromsenkenanordnung dahingehend kompensiert werden, dass die Beleuchtungsleiste einen hohen Leistungsfaktor und/oder einen niedrigen Klirrfaktor aufweist. Die Steuerung des LED-Netzwerks und der Stromsenkenanordnung kann synchronisiert zu der Versorgungsspannung erfolgen. Für die Steuerung können wahlweise schnelle Regler oder auch vorab erstellte und gespeicherte Sollwerte eingesetzt werden.
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Es ist besonders bevorzugt, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, bei Unterschreitung einer vorgebbaren Minimalspannung der Versorgungsspannung die Stromsenkenanordnung und das LED-Netzwerk so anzusteuern, dass das LED-Netzwerk überbrückt und die Leistung durch die Stromsenkenanordnung in Wärme umgewandelt wird. Durch diese Weiterbildung wird erreicht, dass in dem Übergangsbereich zwischen zwei Halbwellen der Versorgungsspannung der Netzstrom im Versorgungsnetz nicht kurzzeitig auf null gezogen wird, wodurch der Leistungsfaktor der Beleuchtungsleiste verringert wäre. Stattdessen wird in dem Zeitraum Leistung über die Stromsenkenanordnung in Wärme umgewandelt. Dies erniedrigt zwar auf der einen Seite die Effizienz der Beleuchtungsleiste, auf der anderen Seite wird jedoch der Leistungsfaktor signifikant verbessert. Nachdem in einem Flugzeug eine Mehrzahl derartiger Beleuchtungsleisten angeordnet sind und damit die Beleuchtungsleisten aufgrund ihrer großen Anzahl als ein Großverbraucher betrachtet werden müssen, ist die zusätzliche Leistungsaufnahme durch die Stromsenkenanordnung im Vergleich zur Verbesserung des Leistungsfaktors gut zu akzeptieren.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Einzelsenkeneinrichtungen jeweils mindestens oder genau einen Transistor als steuerbare Energiewandler auf. Die Transistoren werden von der Steuerungseinrichtung oder einer nachgeschalteten Elektronik in einem Analogbetrieb betrieben, sodass diese eine innere Verlustleistung haben und dadurch elektrische Energie in Wärme umwandeln. Diese Umwandlung führt zu einer Erwärmung der Transistoren. Auf diese Weise sind die Einzelsenkeneinrichtungen günstig und zuverlässig zu realisieren.
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Bei einer besonders bevorzugten Realisierung der Erfindung ist das Verhältnis der Anzahl der LEDs zu der Anzahl der Einzelsenkeneinrichtungen mindestens 1:1, vorzugsweise mindestens 3:1. Auf der anderen Seite ist es bevorzugt, dass das Verhältnis kleiner als 40:1, vorzugsweise kleiner als 20:1 ist. Somit werden jeder Einzelsenkeneinrichtung im Schnitt oder Mittel mindestens ein, vorzugsweise mindestens drei LEDs und/oder maximal 40, vorzugsweise maximal 20 LEDs zugeordnet.
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Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung sind die Einzelsenkeneinrichtungen in Längserstreckung der Platine äquidistant angeordnet. Allerdings ist es realitätsnah betrachtet oftmals so, dass auf der Platine auch zusätzlich größere Bauteile oder Bauteilgruppen integriert werden müssen, sodass es Zwischenbereiche auf der Platine gibt, die frei von den Einzelsenkeneinrichtungen sind. Aus diesem Grund wird bevorzugt beansprucht, dass der durchschnittliche Abstand zwischen den Einzelsenkeneinrichtungen größer als 2 Zentimeter, vorzugsweise größer als 3 Zentimeter und/oder kleiner als 10 Zentimeter, vorzugsweise kleiner als 6 Zentimeter ist. Die in Längserstreckung betrachtet außenliegenden oder randseitig liegenden Einzelsenkeneinrichtungen definieren die Gesamtlänge der Stromsenkenanordnung. Vorzugsweise nimmt die Gesamtlänge der Stromsenkenanordnung mindestens 70 %, vorzugsweise mindestens 80 % der Gesamtlänge der Platine in Längserstreckung in Anspruch.
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Die Platine ist in Längserstreckung vorzugsweise größer als 40 Zentimeter und insbesondere größer als 90 Zentimeter ausgebildet. Durch diese Länge ist sichergestellt, dass ein Flugzeuginnenraum mit einer begrenzten Anzahl von Beleuchtungsleisten bestückt werden kann.
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Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Beleuchtungsleiste eine lichtdurchlässige Abdeckung für die Platine, welche in Abstrahlrichtung der LEDs auf die Platine aufgesetzt oder über der Platine angeordnet ist. Zwischen Platine und der Abdeckung wird ein Innenraum ausgebildet, wobei die maximale Höhe des Innenraums kleiner als 3 Zentimeter und vorzugsweise kleiner als 2 Zentimeter ausgebildet ist. Anders ausgedrückt soll die Beleuchtungsleiste möglichst flach realisiert sein, damit diese besonders einfach in den Flugzeuginnenraum integriert werden kann. Durch die flache Ausprägung der Beleuchtungsleiste wird das Problem der Wärmeentwicklung durch die Stromsenkenanordnung nochmals verschärft. In dieser Ausgestaltung kommen somit die Vorteile der Erfindung, die Wärmeausstrahlung der Stromsenkenanordnung durch Nutzung einer Mehrzahl von Einzelsenkeneinrichtungen, welche über die Längserstreckung der Platine verteilt sind, besonders gut zum Tragen.
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Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein Wärmeprofil, welches durch die Wärmeabstrahlung der Einzelsenkeneinrichtungen erzeugt wird, über die Längserstreckung der Beleuchtungsleiste, insbesondere der Platine homogen ausgebildet ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass in Längserstreckung betrachtet die Maximaldifferenz des aufgrund der Wärmeabstrahlung der Einzelsenkeneinrichtungen hervorgerufenen Temperaturprofils kleiner als 5 Grad Celsius, vorzugsweise kleiner als 3 Grad Celsius ist.
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Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung sind die LEDs der Gruppe ausschließlich als weiße LEDs oder - alternativ - als LEDs mit verschiedenen Farben einschließlich Weiß ausgebildet.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Beleuchtungsleiste eine weitere Gruppe LEDs, wobei beispielsweise die erste Gruppe der LEDs mit ausschließlich weißen LEDs bestückt und die weitere Gruppe LEDs mit farbigen LEDs ausgestattet ist. Ferner umfasst die Beleuchtungsleiste in dieser Ausgestaltung eine weitere Stromsenkenanordnung, welche weitere Einzelsenkeneinrichtungen aufweist. Die beiden Gruppen-LEDs und die beiden Stromsenkenanordnungen sind unabhängig voneinander auf der Platine verteilt. Dabei ist es jedoch besonders bevorzugt vorgesehen, dass diese über die gleiche Steuerungseinrichtung angesteuert werden.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Flugzeuginnenausstattung mit einer Mehrzahl der Beleuchtungsleisten nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Beispielsweise sind die Beleuchtungsleisten in sogenannten Hatracks des Flugzeugs integriert.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Blockdarstellung einer Beleuchtungsleiste als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine Draufsicht auf eine Platine der Beleuchtungsleiste;
- 3 einen schematischen Querschnitt durch die Beleuchtungsleiste der vorhergehenden Figuren;
- 4 eine schematische Darstellung von Signalen der Beleuchtungsleiste.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Blockdarstellung die elektrischen Komponenten einer Beleuchtungsleiste 1, welche für einen Betrieb mit einer Wechselspannungsversorgung 2 eines Versorgungsnetzes ausgebildet ist. Die Beleuchtungsleiste dient beispielsweise zur Beleuchtung des Innenraums eines Flugzeugs im Passagierbereich. Die Beleuchtungsleiste ist an die Wechselspannungsversorgung 2 angeschlossen, von der sie eine Netzspannung und einen Netzstrom bezieht. Nach einem Eingang 3 in die Beleuchtungsleiste 1 folgt optional ein Netzfilter 4, welcher ausgebildet ist, Störungen, welche in die Wechselspannungsversorgung 2 zurückgekoppelt werden können, zu filtern. Insbesondere handelt es sich um einen Tiefpassfilter, welcher beispielsweise durch eine Verschaltung von Kondensatoren und Induktivitäten ausgebildet ist. Dem Netzfilter 4 ist ein Gleichrichter 5 nachgeschaltet, welcher ausgebildet ist, die anliegende Netzspannung beziehungsweise gefilterte Netzspannung in eine gleichgerichtete Versorgungsspannung zu überführen. Der Gleichrichter 5 ist beispielsweise als ein Brückengleichrichter ausgebildet.
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Die gleichgerichtete Versorgungsspannung sowie der gleichgerichtete Versorgungsstrom wird über eine Stromsenkenanordnung 6 an ein LED-Netzwerk 7 mit einer Mehrzahl von LEDs 8 weitergeleitet. Optional kann auch die Position von Stromsenkenanordnung 6 und LED-Netzwerk 7 vertauscht sein.
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Ferner umfasst die Beleuchtungsleiste 1 eine Steuerungseinrichtung 9, welche zur Ansteuerung des LED-Netzwerks 7 und der Stromsenkenanordnung 6 ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Steuerungseinrichtung 9 als ein Mikrocontroller realisiert. Als ein Eingangssignal erhält die Steuerungseinrichtung 9 zum Beispiel die Kettenspannung, welche auch der Versorgungsspannung entspricht. Alternativ hierzu erhält die Steuerungseinrichtung 9 die Versorgungsspannung oder die Netzspannung als das Eingangssignal.
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In der 2a ist mit durchgezogener Linie der zeitliche Verlauf der Netzspannung Unetz als Wechselspannung in dem Versorgungsnetz 2 gezeigt. Es handelt sich dabei um einen sinusförmigen Verlauf, insbesondere um eine Sinuskurve. Nach dem Gleichrichter 5 sind die Halbwellen, welche unterhalb der Null-Volt-Linie angeordnet sind, symmetrisch nach oben geklappt, sodass sich eine gepulste Gleichspannung mit Halbwellen als Versorgungsspannung ergibt, wobei jede Halbwelle eine sinusförmige Gestalt aufweist.
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Das LED-Netzwerk 7 kann unterschiedliche Betriebszustände einnehmen, wobei die benötigte Sollspannung der Betriebszustände unterschiedlich ausgebildet ist. Die Änderung der Betriebszustände kann durch Aktivierung und Deaktivierung von einzelnen LEDs 8 oder Teilgruppen der LEDs 8 umgesetzt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Art der Verschaltung, zum Beispiel von Serienschaltung zu Parallelschaltung oder in Gegenrichtung, geändert werden. Auf diese Weise ist es möglich, das die benötigte Sollspannung des LED-Netzwerks 7 dem Momentanwert der Versorgungsspannung anzupassen.
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Allerdings ist es vorteilhaft, zumindest beim Nulldurchgang der Versorgungsspannung das LED-Netzwerk 7 vollständig zu überrücken, da im Bereich der Null-Volt-Linie die Minimalspannung des LED-Netzwerks 7 unterschritten ist. Dies führt - wie das in der 2a gezeigt ist - dazu, dass der Netzstrom Inetz während des Null-Durchgangs der Versorgungsspannung über einen gewissen Zeitraum auf null liegt, sodass der Leistungsfaktor vergleichsweise schlecht ist.
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Durch die Ansteuerung der Stromsenkenanordnung 6 kann künstlich Leistung durch Umwandlung in Wärme verbraucht werden, sodass die Netzspannung und der Netzstrom gleichlaufend ausgebildet sind, wie dies in der 2b gezeigt ist. Hierdurch wird der Leistungsfaktor der Beleuchtungsleiste 1 wesentlich erhöht. Auch während jeder Halbwelle der Versorgungsspannung kann die Stromsenkenanordnung 6 derart angesteuert werden, dass der Leistungsfaktor hoch ist.
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Allerdings kann die aufgrund der künstlichen Leistungsentnahme produzierte Wärme der Stromsenkenanordnung 6 problematisch werden. Die 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Beleuchtungsleiste 1, wobei zu erkennen ist, dass die Beleuchtungsleiste 1 ein Bodenteil 10, eine Abdeckung 11 und eine Platine 12 umfasst.
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Die Platine 12 ist in dem Bodenteil 10 angeordnet und trägt - wie später noch genauer erläutert wird - die LEDs 8. Die Abdeckung 11 ist lichtdurchlässig ausgebildet und erlaubt ein Verteilen der Lichtstrahlung der LEDs 8 in den Flugzeuginnenraum.
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In der 4 ist die Platine 12 in einer schematischen Draufsicht gezeigt, wobei nur ein Teil der elektronischen Komponenten dargestellt ist und andere Komponenten zeichnerisch unterdrückt sind. Die Platine 12 ist in der Grundform rechteckig ausgebildet, wobei die Länge L der Längserstreckung wesentlich größer als die Breite B der Breitenerstreckung ist. Beispielsweise ist die Länge L zehnmal so groß wie die Breite B. Die Platine 12 ist beispielsweise als eine bestückte PCB ausgebildet.
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In einer mittleren Reihe 13 sind die LEDs 8 in diesem Beispiel jeweils paarweise angeordnet, in zwei äußeren Reihen 14a, b sind Transistoren 15 angeordnet, welche Einzelsenkeneinrichtungen der Stromsenkenanordnung 6 bilden. Die Stromsenkenanordnung 6 ist somit in eine Vielzahl von Einzelsenkenanordnungen aufgespreizt. Ferner ist auf der Platine 12 die Steuerungseinrichtung 9 gezeigt. Stecker 16 bilden einen Anschluss als den Eingang 3 der Beleuchtungsleiste 1. Der Gleichrichter 5 ist nicht dargestellt.
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Die als Transistoren 15 ausgebildeten Einzelsenkeneinrichtungen sind elektrisch parallel zueinander verschaltet und werden im Betrieb - wenn Leistung in Wärme umgewandelt werden soll - in einem sogenannten Analogbetrieb betrieben, sodass innere Leistungsverluste in den Transistoren provoziert werden und sich die Transistoren 15 durch die Umwandlung der Leistung beziehungsweise der elektrischen Energie in Wärme selbst erwärmen. Damit bildet jeder der Transistoren 15 als Einzelsenkeneinrichtung eine Wärmequelle der Stromsenkenanordnung 6.
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Die als Transistoren 15 ausgebildeten Einzelsenkeneinrichtungen sind entlang der Längserstreckung L der Platine 12 verteilt, wobei bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel jeder Transistor 15 im Mittel oder im Durchschnitt ein bis zwei LEDs 8 zugeordnet sind. Es muss sich dabei nicht um die benachbarten LEDs 8 handeln, vielmehr sind die LEDs 8 in ihrer Gesamtheit in dem LED-Netzwerk 7 zusammengeschaltet, welches seriell zu der Stromsenkenanordnung 6 geschaltet ist. Der Abstand der Transistoren 15 in Längserstreckung der Länge L ist kleiner als die Breite B der Platine 12. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Länge L der Platine 12 einen Wert von 45 Zentimeter einnehmen, sodass im Mittel alle 2 - 3 Zentimeter eine der Einzelsenkeneinrichtungen 16 angeordnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Beleuchtungsleiste
- 2
- Wechselspannungsversorgung
- 3
- Eingang
- 4
- Netzfilter
- 5
- Gleichrichter
- 6
- Stromsenkenanordnung
- 7
- LED-Netzwerk
- 8
- LEDs
- 9
- Steuerungseinrichtung
- 10
- Bodenteil
- 11
- Abdeckung
- 12
- Platine
- 13
- mittlere Reihe
- 14a, b
- äußere Reihen
- 15
- Transistoren
- 16
- Stecker
- B
- Breite der Breitenerstreckung
- L
- Länge der Längserstreckung
