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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein für den Betrieb mit Sicherheitskleinspannung ausgelegtes Betriebsgerät für Leuchtdioden als Betriebseinheit, insbesondere zum Einbau für Leuchten der Schutzklasse II, mit der Fähigkeit zur Vermeidung von Glimm-Effekten.
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Eine Leuchtiode (LED) oder ein LED-Modul kann spannungsbetrieben oder strombetrieben sein. Zum Betrieb ist aber jeweils eine Begrenzung auf einen für die Leuchtdiode idealen Wert erforderlich. Andernfalls könnte die Leuchtdiode flackern oder, insbesondere beim Betrieb an einer Spannungsversorgung, bei steigender Leistungsaufnahme aufgrund der damit verbundenen thermischen Belastung ausfallen. Zur Einstellung der entsprechenden Betriebsgröße, insbesondere zur Strombegrenzung, haben sich so genannte elektronische Vorschaltgeräte (EVG) bewährt. Elektronische Vorschaltgeräte für Leuchtioden werden auch als LED-Treiber bezeichnet.
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Für Leuchten und alle anderen elektrischen Betriebsmittel sind in EN 61140 drei Schutzklassen festgelegt, in welchen beschrieben ist, ob und wie jeweils ein Schutzleiter (PE) anzuschließen ist. Leuchten der Schutzklasse II (SK II-Leuchten) weisen eine verstärkte oder doppelte Isolierung zwischen dem Netzstromkreis und der Ausgangsspannung bzw. dem Metallgehäuse auf (VDE 0100 Teil 410, 412.1). Sie haben normalerweise keinen Anschluss an einen Schutzleiter. Werden Kabel mit Schutzleiter verwendet, darf dieser nicht an das Gehäuse angeschlossen werden.
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Sicherheitskleinspannung (SELV) bezeichnet eine elektrische Spannung, die aufgrund ihrer geringen Höhe und ihrer Isolierung gegen Stromkreise höherer Spannung, z.B. mittels Sicherheitstrenntransformatoren, besonderen Schutz gegen einen elektrischen Schlag bietet (EN 61558; IEC 61558 Sicherheit von Transformatoren). Wenn die Nennspannung kleiner als 25V AC bzw. 60V DC ist, kann beim Betrieb eines Geräts mit Sicherheitskleinspannung auf einen Schutzleiter zum Schutz gegen direktes Berühren verzichtet werden.
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Stand der Technik
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Elektronische Geräte müssen Grenzwerte für die Aussendung von Störsignalen einhalten und Mindestanforderungen für die Störanfälligkeit erfüllen. Zur Funkentstörung von elektronischen Vorschaltgeräten mit Sicherheitskleinspannung wird üblicherweise ein Y-Kondensator verwendet. Hierbei handelt es sich um einen Entstör-Kondensator bzw. Sicherheitskondensator, der eine Herabsetzung der elektromagnetischen Störungen ermöglicht.
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1 zeigt ein elektronisches Vorschaltgerät 101 mit Funkentstörung gemäß dem Stand der Technik. Es umfasst wie dargestellt im Wesentlichen einen Eingangsanschluss 102, einen Schaltungsteil 103, einen Brückengleichrichter 104, einen SELV-Transformator 105 mit einer Primärseite 106 und einer Sekundärseite 107, und einen Ausgangsanschluss 108 mit den Klemmen LED+ und LED- zur Verbindung mit einer LED-Betriebseinheit (nicht dargestellt), z.B. ein LED-Modul. Des Weiteren ist ein Y-Kondensator 109 mit einem Anschluss A und einem Anschluss B vorgesehen.
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Bei dem bekannten Vorschaltgerät 101 ist Anschluss A mit einem dem SELV-Transformator 105 zugeordneten Schaltungsteil 105a, der hinter dem Gleichrichter 104 auf der Primärseite 106 liegt, verbunden. „Hinter“ bedeutet in diesem Zusammenhang in eine vom Eingangsanschluss 102 wegweisende und zum Ausgangsanschluss 109 hinweisende Richtung. Anschluss B befindet sich in einem dem SELV-Transformator 105 zugeordneten Schaltungsteil 105b auf der Sekundär-Seite 107. Dabei ist der Y-Kondensator 109 üblicherweise, wie in 1 dargestellt, mit dem Anschluss A an den GND-Anschluss des Gleichrichters 104 und mit dem Anschluss B an den Ausgang LED- angeschlossen.
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Durch diese Anordnung kommt es zu einem Ableitstrom vom Netz-Anschluss 102 über den Anschluss A über den Y-Kondensator 109 über den Anschluss B über die Ausgangsklemmen LED-, LED+ des elektronischen Vorschaltgeräts 101 auf das daran angeschlossene LED-Modul und damit über dessen kapazitive Kopplung (parasitäre Kapazitäten) auf Erde bzw. auf den PE-Leiter (bzw. den N-Leiter, welcher üblicherweise mit dem PE-Leiter an der Gebäudeeinspeisung bzw. am Installationsknoten verbunden ist). Dabei fließt der Ableitstrom teilweise über die auf dem LED-Modul befindlichen LEDs und regt diese zu einem Glimm-Effekt („Glow-Effekt“), d.h. zu einem schwachen Glimmen bzw. Leuchten, an.
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Im Standby-Modus des elektronischen Vorschaltgeräts 101, d.h. wenn das Vorschaltgerät an Netz angeschlossen, aber über die Schnittstelle ausgeschaltet bzw. auf sehr kleine Licht-Werte gedimmt ist, entsteht somit eine hohe Wechsel-Spannung. Bei 230V AC entsteht z.B. eine Peak-Peak-Spannung von 150 bis 330V vom Ausgang (LED+ bzw. LED-) des Vorschaltgeräts 101 auf N-Potential bzw. PE-Potential. Bei dieser Wechselspannung handelt es sich um eine Common-Mode-Wechselspannung an LED+ und LED- gegenüber N-Potential bzw. PE-Potential. Das bedeutet, dass die Wechselspannung an LED+ und LED- ähnlich hoch ist, so dass die Spannung zwischen LED+ und LED- für den Glimm-Effekt nur eine untergeordnete Rolle spielt. Die Polung des Netzsteckers spielt bei dem vorstehend beschriebenen Anschluss des Y-Kondensators gemäß dem Stand der Technik keine Rolle. Die Wechsel-Spannung ist also unabhängig von der Polung immer ähnlich hoch, so dass es bei glimm-empfindlichen Leuchten zu dem beschriebenen Glimm-Effekt kommt.
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Dieser Glimm-Effekt ist störend für die Anwendung, da das Glimmen auch dann vorhanden ist, wenn das elektronische Vorschaltgerät über seine Kommunikationsschnittstelle (DALI-BUS, Funk-Schnittstelle, Wireless-Communication, 1-10V Schnittstelle, etc.) auf einen sehr kleinen Licht-Level gedimmt wird oder ausgeschalten wird. In diesem Fall sendet das LED-Modul mehr Licht aus als es eigentlich soll, da die Leuchtdioden auf dem LED-Modul glimmen, obwohl das Vorschaltgerät selbst bzw. das Licht über die Schnittstelle ausgeschaltet ist. Das störende Glimmen tritt bevorzugt bei glimm-empfindlichen Leuchten auf, die zum Glimmen neigen. Derartige Leuchten sind dadurch gekennzeichnet, dass sie eine hohe kapazitive Kopplung vom LED-Modul auf Erde bzw. auf PE bzw. N aufweisen und/oder mit Leuchtdioden bestückt sind, die bereits bei geringen kapazitiven Ableitströmen sichtbar glimmen.
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Zur Vermeidung des unerwünschten Glimm-Effekts wurde bisher eine zusätzliche PE-Anschluss-Klemme mit einer geeigneten Schaltung von einem Y-Kondensator verwendet, wobei der Y-Kondensator zwischen PE-Anschluss und dem sekundären Schaltungsteil z.B. mit LED- verbunden ist. Dazu muss jedoch eine PE-Anschluss-Klemme am elektronischen Vorschaltgerät vorhanden sein. Dies ist jedoch nachteilig, insbesondere, weil der Benutzer zusätzlichen Verkabelungsaufwand zum PE-Anschluss betreiben muss, um das Gerät anzuschließen, bei kompakten elektronischen Vorschalgeräten am Gehäuse wenig oder gar kein Platz für eine PE-Klemme zur Verfügung steht und weil bei SKII-Leuchten dieser PE-Anschluss üblicherweise sowieso nicht zur Verfügung steht, da es keinen von außen zur Leuchte geführten PE-Anschluss gibt.
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Der Begriff PE-Leiter („protective earth“) bezeichnet wie üblich den Schutzleiter, d.h. einen elektrischen Leiter zur Sicherheit, insbesondere zum Schutz gegen einen elektrischen Schlag, im Falle eines Fehlers des elektrischen Systems. Dementsprechend bezeichnet PE-Anschluss den Anschluss für den PE-Leiter bzw. des PE-Leiters.
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Der Begriff N-Leiter bezeichnet wie üblich den Neutralleiter, d.h. einen Leiter der im Niederspannungsnetz mit dem Neutralpunkt verbunden ist und dafür vorgesehen ist Strom zu führen.
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Der Begriff L-Leiter (line conductor) bezeichnet den Außenleiter (Phase), welcher im üblichen Betrieb unter Spannung steht und dafür vorgesehen ist Strom zu führen.
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Die Erdung dient zum Ableiten von elektrischen Strömen in den Erdboden zur Herstellung eines definierten Bezugspotentials oder Potentialausgleichs. Der Begriff Erde bezeichnet dementsprechend das elektrische Potential des leitfähigen Erdreichs.
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Der Begriff GND („chassis ground“) bzw. Masse bezeichnet einen leitenden Körper, dem im Regelfall das Bezugspotential 0V zugeordnet wird.
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Darstellung der Erfindung
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Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Betriebsgerät insbesondere für Leuchtdioden bereitzustellen, das vom Benutzer einfach anschließbar bzw. installierbar ist, das ohne Einschränkung in Schutzklasse II (SKII) Leuchten verwendbar ist, und/oder mit dem ein unerwünschter Glimm-Effekt verhinderbar ist.
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Diese Aufgaben werden durch ein Betriebsgerät gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Demnach umfasst das Betriebsgerät zum Umwandeln einer an einem Eingangsanschluss anlegbaren elektrischen Eingangsgröße in eine an einem Ausgangsanschluss bereitstellbare, vorbestimmbare elektrische Betriebsgröße mit einem vorbestimmbaren Maximalwert für den Betrieb einer elektronischen Betriebseinheit einen Gleichrichter zum Gleichrichten der elektrischen Eingangsgröße, eine Einrichtung zur galvanischen Entkopplung zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, und einen Entstör-Kondensator. Der Entstör-Kondensator ist mit seinem ersten Anschluss A in Richtung des Eingangsanschlusses gesehen vor dem Gleichrichter mit dem Eingangsanschluss verbunden, und mit seinem zweiten Anschluss B auf der Sekundärseite der galvanischen Entkopplung mit einem Schaltkreis, an den die Betriebseinheit anschließbar ist, verbunden.
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Das Betriebsgerät ist mit dem Eingangsanschluss an eine Spannungsquelle oder eine Stromquelle anschließbar. Die Eingangsgröße ist somit eine Wechselspannung oder ein Wechselstrom.
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Der Gleichrichter ist mit dem Eingangsanschluss einerseits und mit der Primärseite der galvanischen Trenneinrichtung andererseits verbunden. Vorzugsweise ist der Gleichrichter als Netzgleichrichter ausgebildet, besonders bevorzugt als eine an sich bekannte Brückengleichrichterschaltung, mit einem ersten Anschlussknoten für Wechselspannung (AC) bzw. einem ersten AC-Anschlussknoten und einem zweiten AC-Anschlussknoten zum Umwandeln von Wechselspannung in Gleichspannung.
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Der Ausgangsanschluss ist mit der Sekundärseite der galvanischen Trenneinrichtung verbunden und weist vorzugsweise eine erste Ausgangsklemme (LED-) und eine zweite Ausgangsklemme (LED+) zum Anschluss einer Last auf.
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Vorzugsweise ist das Betriebsgerät eingerichtet zum Betrieb von Leuchtdioden als hauptsächliche Last. Besonders bevorzugt ist das Betriebsgerät eingerichtet zum Betrieb von Leuchten der Schutzklasse II, insbesondere für LED-Module. Vorzugsweise umfasst das Betriebsgerät dementsprechend keine PE-Klemme bzw. keine Äquipotential-Klemme zur Verbindung mit einem Leuchtengehäuse. Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Betriebsgerät um einen sog. LED-Treiber.
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Vorzugsweise weist das Betriebsgerät zusätzlich eine eingangsseitige Schaltung auf, die dem Gleichrichter vorgelagert ist, und mit der Funktionsmerkmale, wie z.B. ein Netzfilter, eine Überspannungsschutzeinrichtung, etc., in bekannter Art und Weise realisierbar sind.
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Vorzugsweise umfasst das Betriebsgerät weitere Funktionselemente, insbesondere Leistungsstufen bzw. Wandler-Stufen, wie z.B. eine PFC-Stufe, Flyback-Stufe, LLC-Stufe, LCC-Stufe, Buck-Stufe, welche in bekannter Art und Weise ausgeführt sind.
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Der Entstör-Kondensator bzw. Sicherheitskondensator dient zum Abblocken und Dämpfen von Störsignalen. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um einen Y-Kondensator nach IEC 60384-1.
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Vorzugsweise ist der erste Anschluss A des Entstör-Kondensators derart mit dem Eingangsanschluss verbunden, z.B. an die bevorzugte eingangsseitige Schaltung angeschlossen, dass ein Anschlusspunkt des ersten Anschlusses A im Standby-Modus des Betriebsgeräts eine geringe Peak-Peak-Wechsel-Spannung zu einer der beiden Eingangsklemmen aufweist. Der Anschluss A ist damit in vorteilhafter Weise bezüglich der Wechselspannungsdifferenz (Wechselpotential-Abstand) eng mit einer der beiden Eingangsklemmen gekoppelt. Vorzugsweise tritt dabei nur eine kleine Wechselspannung zwischen dem Anschluss A und der entsprechenden Eingangsklemme auf. Dabei spielt es keine Rolle mit welcher der beiden Eingangsklemmen der Anschluss A eng gekoppelt ist.
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Vorzugsweise ist die enge Kopplung so ausgebildet, dass die besagte Peak-Peak-Wechsel-Spannung im Bereich von 0V bis 50V, insbesondere im Bereich von 0V bis 20V, liegt.
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Vorzugsweise ist der erste Anschluss A mit einem der beiden AC-Anschlussknoten des Netzgleichrichters direkt verbunden. Oder der erste Anschluss A ist mit einem Anschlusspunkt auf einer Zuleitung, die von der jeweiligen Eingangsklemme zum entsprechenden AC-Anschlussknoten führt, verbunden, wobei besonders bevorzugt der erste Anschluss A über eine Netzsicherung und eine hierzu in Reihe geschaltete Netzfilterdrossel mit der Eingangsklemme verbunden ist.
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Vorzugsweise ist die Einrichtung zur galvanischen Entkopplung ein isolierender Transformator, insbesondere ein SELV-Transformator, der so in das Betriebsgerät integriert ist, dass das Betriebsgerät vom Eingangsanschluss bis zum Ausgangsanschluss über den isolierenden Transformator isolierend ist. Besonders bevorzugt ist das Betriebsgerät so eingerichtet, dass am Ausgangsanschluss eine Sicherheitskleinspannung bereitstellbar ist bzw. dass der Ausgangsanschluss ein SELV-Ausgang ist.
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Besonders vorteilhaft bei dieser Ausführung ist, dass der Spannungsteiler-Effekt für eine niedrige Wechselspannung sorgt. Der Grund hierfür ist, dass durch die galvanische Trennung der Entstör-Kondensator bei erfindungsgemäßem Anschluss mit kleiner Wechselspannung zwischen Anschluss A und N-Potential eine ansonsten hohe Common-Mode Wechselspannung zwischen den Ausgangsklemmen und Erde bzw. PE- bzw. N-Potential auf kleine Werte verringern kann. Dies geschieht dadurch, dass der Entstör-Kondensator auf N-Potential liegt und die Koppelkapazität der galvanischen Trennung (z.B. realisiert durch den SELV-Transformator) klein ist gegenüber der Kapazität des Entstör-Kondensators. Der Entstör-Kondensator verringert so die Wechselspannung durch einen kapazitiven Spannungsteiler-Effekt.
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Vorzugsweise ist eine Kennzeichnung (z.B. auf dem EVG-Gehäuse) vorgesehen, die einer Bedienperson anzeigt, welche der Eingangsklemmen mit dem Entstör-Kondensator verbunden ist bzw. welche der beiden Netz-Eingangsklemmen mit dem N Leiter verbunden werden muss, um den unerwünschten Glimm-Effekt zu vermeiden.
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Durch einen gezielten Anschluss der mit dem Entstör-Kondensator verbundenen Eingangsklemme an den N-Leiter der Spannungsversorgung entsteht aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Betriebsgeräts im Standby-Modus eine entsprechend kleine Wechsel-Spannung (bei 230V AC entsteht z.B. eine Peak-Peak-Spannung von nur 0... 50V) vom Ausgangsanschluss (LED+ bzw. LED-) auf N-Potential bzw. PE-Potential. Diese Wechselspannung ist so gering, dass es auch bei sehr glimm-empfindlichen Leuchten zu keinem Glimm-Effekt kommt bzw. nur zu einem sehr schwachen Glimm-Effekt der nicht mehr störend wirkt. D.h. durch den gezielten Anschluss des Entstör-Kondensators ist eine Anti-Glimm-Funktion aktivierbar bzw. nutzbar, mit der ein unerwünschter Glimm-Effekt im Stand-By-Modus im Wesentlichen verhinderbar ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass es prinzipiell keine Rolle spielt welche der beiden Eingangsklemmen die ausgewählte Klemme ist.
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Vorzugsweise ist in einer entsprechenden Beschreibung (im Datenblatt oder Manual des Betriebsgeräts) erläutert, dass die gekennzeichnete Anschluss-Klemme mit N verbunden werden soll, in dem Fall, dass bei der Leuchten-Installation die Anti-Glimm Funktion genutzt werden soll.
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Wo genau auf der Sekundärseite der Anschluss B angeschlossen ist, spielt bezüglich des Glimm-Effekts im Übrigen keine wesentliche Rolle, da dies für die Höhe der Ableitströme, die den Glimm-Effekt verursachen im Standby keine Rolle spielt.
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Vorzugsweise ist das Betriebsgerät über eine separate Schnittstelle (also nicht Phasenanschnitt oder Phasenabschnitt) analog oder digital oder über Funk steuerbar, d.h. dimmbar und ein- und ausschaltbar.
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Vorzugsweise ist das Betriebsgerät bis auf 0% Licht dimmbar oder ausschaltbar.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung des Betriebsgeräts ermöglicht des Weiteren, dass das Betriebsgerät mit beliebigem Anschluss der Eingangsklemmen an die Netzanschlüsse L, N anschließbar ist. Das Betriebsgerät erlaubt somit den Anschluss an L bzw. N prinzipiell frei zu wählen d.h. zu vertauschen. Vorzugsweise ist eine Kennzeichnung vorgesehen, z.B. ein „∼“ Symbol an den Netzklemmen, und das Fehlen der Beschriftung N, L an den Netzklemmen, die einer Bedienperson anzeigt, dass die Eingangsklemmen frei wählbar bzw. beliebig an L bzw. N anschließbar sind.
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Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil das Anti-Glimm-Feature nur bei glimmempfindlichen Leuchten benötigt wird. Insofern kann beim erfindungsgemäßen Betriebsgerät im Normalfall, d.h. bei nicht-glimmempfindlichen Leuchten, die Leuchte ohne Beachtung der Zuordnung von L und N angeschlossen werden, was die Installation erheblich vereinfacht. Damit ist das erfindungsgemäße Betriebsgerät auch für tragbare (d.h. mobile) Leuchten geeignet oder für Leuchten ohne festen Anschluss (an N, L). Bei diesem Typ Leuchten ist das Betriebsgerät so ausgelegt, dass die Polungsrichtung des Netzsteckers (der vom Benutzer zufällig gedreht werden kann) für die Sicherheit und den Betrieb der Leuchte keine Rolle spielt, denn beide Polungsrichtungen sind ohne Einschränkung zulässig.
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Das erfindungsgemäße Betriebsgerät stellt daher ein Universalgerät dar, mit der Wahlmöglichkeit (1) einer freien Zuordnung bzw. (2) einem gezielten Anschluss bei Nutzung der Anti-Glimm-Funktion.
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Vorzugsweise weist der Entstör-Kondensator eine Kapazität auf, so dass auch bei Anschluss des Entstör-Kondensators an den L-Netz-Leiter (z.B. durch zufälliges Drehen des Netzsteckers bei tragbaren Leuchten) die sicherheitsrelevanten Berühr-Ableitströme über den Entstör-Kondensator unterhalb der für SELV-Geräte erlaubten Grenze für den Ableitstrom bei möglicher Berührung des SELV-Ausgangs bleiben. Gleichzeitig muss der Entstör-Kondensator jedoch mindestens so groß sein, dass er die über die Koppelkapazität der Galvanischen Trennung übertragene Wechselspannung (von der Ausgangsklemme auf Erde bzw. PE bzw. N) auf kleine Werte reduziert durch den beschriebenen Spannungsteiler-Effekt.
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Vorzugsweise weist der Entstör-Kondensator eine Kapazität von 100 pF bis 10 nF, besonders bevorzugt von 300 pF bis 4,7 nF, auf.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Berühr-Ableitstrom über den Entstör-Kondensator am Ausgang des Betriebsgeräts im Bereich < 0,7mA peak, vorzugsweise < 2mA peak, besonders bevorzugt < 2mA effektiv bis 3,5mA effektiv, liegt.
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Zusammenfassend kann bei entsprechendem Anschluss mit dem erfindungsgemäßen Betriebsgerät der störende Glimm-Effekt unterbunden werden. Die Leuchtdioden sind dadurch auf echte 0% dimmbar. Im Normalfall, wenn die Glimm-Effekt-Funktion nicht benötigt wird, ist das Betriebsgerät jedoch grundsätzlich frei anschließbar. Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Betriebsgerät ohne PE-Klemme ausgeführt werden. Dies spart Kosten, ermöglicht ein kompakteres Gehäuse und erspart dem Anwender den ansonsten notwendigen PE-Anschluss. Damit ist das erfindungsgemäße Betriebsgerät uneingeschränkt für SKII-Leuchten verwendbar.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 einen Schaltplan eines aus dem Stand der Technik bekannten elektronischen Vorschaltgeräts;
- 2 einen Schaltplan eines LED-Treibers gemäß der Erfindung mit angeschlossenem LED-Modul;
- 3 einen Schaltplan eines LED-Treibers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
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2 zeigt in grundsätzlicher Ausführung ein erfindungsgemäßes Betriebsgerät 1 zur Wandlung einer elektrischen Eingangsgröße in eine elektrische Betriebsgröße, insbesondere für LEDs als hauptsächliche Last, sowie ein an das Betriebsgerät 1 angeschlossenes LED-Modul 15.
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Das Betriebsgerät 1 weist einen Eingangsanschluss 2, vorzugsweise eine Eingangsschaltung 3, einen Netzgleichrichter 4, eine Einrichtung zur galvanischen Trennung 5 mit einer Primärseite 6 und einer Sekundärseite 7, und einen Ausgangsanschluss 8 auf. Des Weiteren weist das Betriebsgerät 1 einen Entstör-Kondensator, insbesondere Y-Kondensator 9, mit einem ersten Anschluss A und einem zweiten Anschluss B auf.
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Der Eingangsanschluss 2 dient zum Anschluss der elektrischen Versorgung, in diesem Fall Netzspannung (Wechselspannung), und weist eine erste und zweite Eingangsklemme 2a und 2b zur Verbindung mit der Spannungsquelle (nicht dargestellt) auf.
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Die Eingangsschaltung 3 umfasst Funktionsmerkmale, wie z.B. einen Netzfilter, eine Überspannungsschutzeinrichtung, etc., welche schaltungstechnisch in bekannter Art und Weise realisiert sein können.
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Der Netzgleichrichter 4 ist als eine in üblicher Weise ausgeführte Brückengleichrichterschaltung mit jeweils zwei parallel geschalteten Diodenpaaren ausgebildet. Diese weist einen ersten und zweiten AC-Anschlussknoten 11a, 11b sowie einen negativen Ausgangsanschluss 12a und einen positiven Ausgangsanschluss 12b auf. Der erste AC-Anschlussknoten 11a ist über den Schaltungsteil 3 mit der Eingangsklemme 2b verbunden. Der zweite AC-Anschlussknoten 11b ist über den Schaltungsteil 3 mit der Eingangsklemme 2a verbunden. Die Ausgangssignale sind über die Ausgangsanschlussknoten 12a, 12b mit der Primärseite 6 der galvanischen Trennung 5 verbunden.
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Die Einrichtung zur galvanischen Trennung 5 ist z.B. als SELV-Transformator ausgeformt. Dieser weist einen seiner Primärseite 6 zugeordneten Schaltungsteil bzw. eine Primärschaltung 5a sowie einen seiner Sekundärseite 7 zugeordneten Schaltungsteil bzw. eine Sekundärschaltung 5b auf.
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Der Ausgangsanschluss 8 ist mit der Sekundärseite 7 verbunden und weist eine erste Ausgangsklemme 8a (bzw. LED-) und eine zweite Ausgangsklemme 8b (bzw. LED+) zur Verbindung mit dem LED-Modul 15 auf.
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Der Y-Kondensator 9 ist erfindungsgemäß mit seinem ersten Anschluss A vor dem Netzgleichrichter 4 angeschlossen. „Vor dem Netzgleichrichter“ bedeutet, dass der erste Anschluss A prinzipiell mit der Eingangsseite des Netzgleichrichters 4 verbunden ist. Vorzugsweise ist der erste Anschluss A mit der Eingangsschaltung 3 verbunden bzw. integriert. Als Anschluss A ist ein Anschlusspunkt bestimmt, der im Standby-Modus des Betriebsgeräts 1 eine geringe Peak-Peak-Wechsel-Spannung zu einer der beiden Eingangsklemmen 2a, 2b aufweist. Der erste Anschluss A des Y-Kondensators 9 ist bezüglich der Wechselspannungsdifferenz (Wechselpotential-Abstand) z.B. eng mit der ersten Eingangsklemme 2a gekoppelt. Vorzugsweise liegt die Peak-Peak-Wechsel-Spannung im Bereich 0 V bis 20V.
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Der Y-Kondensator 9 ist mit seinem zweiten Anschluss B, wie aus dem Stand der Technik bekannt, auf der Sekundärseite 7 des isolierenden Transformators 5 mit dem Schaltkreis 5b verbunden, der galvanisch mit dem LED-Modul 15 verbunden ist. Wo genau auf der Sekundärseite 7 der zweite Anschluss B angeschlossen ist spielt bezüglich des Glimm-Effekts keine wesentliche Rolle, da dies für die Höhe der Ableitströme, die den unerwünschten Glimm-Effekt verursachen im Standby keine wesentliche Rolle spielt.
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3 zeigt eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts 1. Das Betriebsgerät 1 ist grundsätzlich wie in 2 dargestellt ausgebildet und weist demnach die vorstehend beschriebenen Merkmale auf. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach 3 ist der Y-Kondensator 9 mit seinem ersten Anschluss A über eine Netzsicherung 13 und eine hierzu in Reihe geschaltete Netzfilterdrossel 14 mit der ersten Eingangsklemme 2a verbunden. Zudem ist der erste Anschluss A mit dem zweiten AC-Anschlussknoten 12b des Netzgleichrichters 4 verbunden. Der zweite Anschluss B des Y-Kondensators 9 ist mit dem Ausgangsanschluss 8, insbesondere mit der ersten Ausgangsklemme 8a bzw. mit dem Anschluss „LED-“, verbunden.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen spezielle Ausführungsformen der Erfindung dar. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, vielmehr ist jedes einzelne Teilmerkmal des/jedes Ausführungsbeispiels auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit beliebigen Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispiels für den Gegenstand der Erfindung von Bedeutung. Die Erfindung umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die in den unabhängigen Ansprüchen jeweils definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Das bedeutet, dass grundsätzlich jedes Einzelmerkmal des unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Betriebsgerät
- 2
- Eingangsanschluss
- 2a
- Erste Eingangsklemme
- 2b
- Zweite Eingangsklemme
- 3
- Eingangsschaltung
- 4
- Netzgleichrichter
- 5
- Einrichtung zur galvanischen Entkopplung
- 5a
- Primärschaltung
- 5b
- Sekundärschaltung
- 6
- Primärseite
- 7
- Sekundärseite
- 8
- Ausgangsanschluss
- 8a
- Erste Ausgangsklemme (LED-)
- 8b
- Zweite Ausgangsklemme (LED+)
- 9
- Entstör-Kondensator
- 11a
- Erster AC-Anschluss
- 11b
- Zweiter AC-Anschluss
- 12a
- Negativer Ausgangsanschluss
- 12b
- Positiver Ausgangsanschluss
- 13
- Widerstand
- 14
- Induktivität
- 15
- LED-Modul
- 101
- EVG nach Stand der Technik
- 102
- Eingangsanschluss
- 103
- Eingangsschaltung
- 104
- Brückengleichrichterschaltung
- 105
- SELV-Trafo
- 105a
- Primärschaltung
- 105b
- Sekundärschaltung
- 106
- Primärseite
- 107
- Sekundärseite
- 108
- Ausgangsanschluss
- 109
- Entstör-Kondensator
