DE4440048A1 - Lichtquellenregelungsvorrichtung - Google Patents
LichtquellenregelungsvorrichtungInfo
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- H05B39/00—Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
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- H05B39/041—Controlling the light-intensity of the source
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtquellenrege
lungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige herkömmliche Lichtquellenregelungsvorrichtungen die
nen dazu, ein gewünschtes Beleuchtungsstärkenniveau beispiels
weise an einem Arbeitsplatz trotz des Vorhandenseins unter
schiedlicher Lichtquellen, wie einerseits elektrischer Licht
quellen und andererseits Tageslicht, aufrechtzuerhalten.
Nimmt beispielsweise das durch die Fenster in ein Büro einfal
lende Tageslicht zu, muß die von den im Büro befindlichen
elektrischen Lichtquellen bewirkte Beleuchtungsstärke abneh
men, um ein eingestelltes bisheriges Beleuchtungsstärkenniveau
aufrechtzuerhalten. Nimmt andererseits das Tageslicht ab bzw.
geben weitere elektrische Lichtquellen weniger Licht als vor
her ab, muß die geregelte Lichtquelle in entsprechender Weise
mit mehr Spannung versorgt werden, damit die gewünschte Be
leuchtungsstärke aufrechterhalten werden kann.
Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild für eine dafür benötigte
herkömmliche Lichtquellenregelungsvorrichtung.
Eine Spannungsversorgungseinrichtung 1 versorgt die zu regeln
de Lichtquelle 2 mit einer geeigneten Versorgungsspannung.
Wenn es sich bei der zu regelnden Lichtquelle um eine Leucht
stoffröhre handelt, wird die Spannungsversorgungseinrichtung 1
üblicherweise als elektrisches Vorschaltgerät (EVG) bezeich
net, welches darüberhinaus dynamisch ausgeführt sein wird, um
an die Lichtquelle 2 eine variable Spannung zuführen zu kön
nen. Die vom EVG abgegebene Spannung wird von einer an einer
Schnittstelle 3 angelegten Steuerspannung, die beispielsweise
zwischen 1 und 10 Volt betragen kann, gesteuert. Die Steuer
spannung wird dabei von einer Signalverstärkereinrichtung 4 in
Antwort auf ein von einer Lichtsensoreinheit 5 geliefertes
Signal erzeugt. Die Lichtsensoreinheit 5 erzeugt ein Meßsig
nal, welches proportional zu der an dem zu regelnden Ort vor
herrschenden Beleuchtungsstärke ist. Dieses Signal wird an
schließend von der Signalverstärkereinheit 4 in den oben er
wähnten Steuerbereich zwischen 1 und 10 Volt verstärkt. Die
Einheiten 2, 3, 4 und 5 bilden zusammen einen Regelkreis,
durch den die an einem bestimmten Ort vorherrschende Gesamtbe
leuchtungsstärke auf einem konstanten Niveau gehalten werden
kann.
Herkömmliche Lichtquellenregelungsvorrichtungen gemäß dem
Prinzipschaltbild der Fig. 1 weisen den Nachteil auf, daß sie
neben der Lichtsensoreinheit 5 und der Spannungsversorgungs
einrichtung 3 zusätzlich eine eigene Signalerverstärker
einrichtung 4 benötigen, um das von der Lichtsensoreinheit ge
lieferte Meßsignal in ein für die Ansteuerung der
Spannungsversorgungseinrichtung geeignetes Steuersignal umzu
setzen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Lichtquellenregelungsvorrichtung mit vereinfachtem Aufbau an
zugeben, die insbesondere mit weniger Baugruppen und somit ko
stengünstiger realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1
gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Lichtsensoreinheit
unmittelbar mit dem Spannungsversorgungsgerät, welches die
Versorgungsspannung für die zu steuernde Lichtquelle bereit
stellt, verbunden. Die Lichtsensoreinheit wirkt dabei als ver
änderliche Lastimpedanz für einen in der Versorgungsspannungs
einrichtung enthaltenen Spannungsversorgungssteuerschaltkreis,
derart, daß dieser Schaltkreis in Abhängigkeit der durch die
Lichtsensoreinheit bewirkten Lastimpedanz die Spannungsver
sorgungseinrichtung so steuert, daß diese eine geeignete Ver
sorgungsspannung an die zu regelnde Lichtquelle abgibt. Da die
Lichtsensoreinheit somit unmittelbar mit der Spannungsver
sorgungseinrichtung verschaltet ist, kann auf die Zwischen
schaltung einer Signalverstärkereinheit verzichtet werden, so
daß die gesamte Lichtquellenregelungsvorrichtung mit weniger
Teilen und somit einfacher und kostengünstiger hergestellt
werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung besitzt die Lichtsensoreinheit eine Lichtoptik, die
den Erfassungsbereich eingrenzt und somit den Einsatz der
Lichtsensoreinheit in einem Reflektorsystem einer Leuchtstoff
röhre ermöglicht. Diese Ausführungsform der vorliegenden Er
findung weist den Vorteil auf, daß die Lichtsensoreinheit in
tegral in einer Leuchtstoffröhre ausgebildet sein kann und so
mit kein zusätzlicher Platz benötigt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung weist die erfindungsgemäße Lichtquellen
regelungsvorrichtung eine Einstellungseinrichtung auf, an der
ein vorgegebenes Gesamtbeleuchtungsniveau einstellbar ist.
Dies hat den Vorteil, daß der Benutzer ein individuelles
Gesamtbeleuchtungsstärkenniveau einstellen kann, welches dann
durch die erfindungsgemäße Lichtquellenregelungsvorrichtung
beibehalten wird. Die Einstellungseinrichtung kann dabei bei
spielsweise auch eine Fernbedienung mit umfassen, über die ein
Benutzer, beispielsweise vom Arbeitsplatz aus, das gewünschte
Beleuchtungsstärkenniveau einstellen kann.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeich
nungen näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen im ein
zelnen:
Fig. 1 eine herkömmliche Lichtquellenregelungsvor
richtung, wie sie eingangs besprochen wurde;
Fig. 2 ein Prinzipschaltbild einer bevorzugten Aus
führungsform der erfindungsgemäßen Licht
quellenregelungsvorrichtung; und
Fig. 3 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform für
eine erfindungsgemäße Lichtsensoreinheit.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Prinzipschaltbild einer be
vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine
Lichtsensoreinheit 21 über eine Signalübertragungsstrecke 22
mit einer Spannungsversorgungseinrichtung 23 verbunden. Wenn
es sich bei der von der Spannungsversorgungseinrichtung 23
versorgten Lichtquelle 24 um eine Leuchtstoffröhre oder eine
Gruppe von Leuchtstoffröhren handelt, kann die
Spannungsversorgungseinrichtung 23 aus einem dynamischen EVG
bestehen. Das dynamische EVG stellt an die Lichtquelle 24 die
zur Einstellung der geeigneten Beleuchtungsstärke erforder
liche Ausgangsspannung zur Verfügung.
Damit die Spannungsversorgungseinrichtung 23 aus der ihr zuge
führen Grundversorgungsspannung von beispielsweise 230 Volt
die geeignete Ausgangsspannung an die Lichtquelle 24 zur Verfü
gung stellen kann, weist sie einen Versorgungs-Spannungs
steuerschaltkreis 25 auf, welcher mit der Lichtsensoreinheit
21 über die Verbindungsleitungen 22 verbunden ist.
Der Versorgungsspannungssteuerschaltkreis 25 und die Lichtsen
soreinrichtung 21 arbeiten dabei so zusammen, daß bei einem
Anstieg der an dem zu regelnden Ort vorherrschenden Gesamtbe
leuchtungsstärke die Ausgangsspannung für die geregelte elek
trische Lichtquelle 24 verringert wird, um die Gesamtbeleuch
tungsstärke auf einem voreingestellten Niveau zu halten.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Lichtquellenregelungsvorrich
tungen weist die erfindungsgemäße Regelvorrichtung gemäß
Fig. 2 keine eigene Signalverstärkereinrichtung auf, sondern
die Lichtsensoreinheit 21 kann unmittelbar mit der
Spannungsversorgungseinrichtung 23 verbunden werden. Auf die
Zwischenschaltung einer Signalverstärkereinrichtung kann des
halb verzichtet werden, da die Lichtsensoreinheit als Lastwi
derstand für den in der Spannungsversorgungseinrichtung ent
haltene Versorgungsspannungs-Steuerschaltkreis 25 wirkt. Bei
sehr geringem Lichteinfall kann die Lichtsensoreinheit bei
spielsweise so ausgelegt sein, daß sie eine sehr hohe Lastim
pedanz für den Versorgungsspannungssteuerschaltkreis 25 dar
stellt und dieser daher durch die Lichtsensoreinheit praktisch
nicht belastet wird. Als Folge davon wird die
Spannungsversorgungseinrichtung dahingehend gesteuert, daß sie
die maximale Ausgangsspannung an die elektrische Lichtquelle
24 abgibt. Erhöht sich die von der Lichtsensoreinheit gemesse
ne Beleuchtungsstärke kann sich die bewirkte Lastimpedanz ver
ringern, wodurch der Versorgungsspannungssteuerschaltkreis 25
stärker belastet wird, was wiederum zu einer Abnahme der an
die Lichtquelle abgegebenen Ausgangsspannung führt.
Selbstverständlich kann sich die durch die Lichtsensoreinheit
bewirkte Lastimpedanz hinsichtlich der vorherrschenden Be
leuchtungsstärke auch in umgekehrter Richtung verändern, d. h.
die Lastimpedanz kann bei erhöhter Beleuchtungsstärke zunehmen
und sich bei abnehmender Beleuchtungsstärke verringern. In
diesem Fall muß der Versorgungsspannungssteuerschaltkreis 25
derart ausgelegt sein, daß er dieses Impedanzverhalten in eine
geeignete, der Zu- oder Abnahme der Gesamtbeleuchtungsstärke
entgegenwirkende Ausgangsspannung umsetzt.
Die Lichtquellenregelungsvorrichtung kann darüberhinaus eine
Einrichtung aufweisen, in der ein vorgegebener gewünschter Ge
samtbeleuchtungswert eingestellt werden kann. Diese Einstell
einrichtung kann auch eine Fernbedienungseinrichtung mit ein
schließen, so daß es beispielsweise möglich ist, vom Arbeits
platz aus mittels einer Fernbedienung das gewünschte
Beleuchtungsstärkenniveau einzustellen, wobei diese Einstell
information beispielsweise mittels Infrarot-, Ultraschall oder
Funksignalen an die Lichtquellenregelungsvorrichtung übertra
gen werden kann.
Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Lichtsensoreinheit, wobei ausdrücklich darauf hinzu
weisen ist, daß sich die vorliegende Erfindung auch auf die
Lichtsensoreinheit als selbständige Einheit bezieht. Derartige
Lichtsensoreinheiten können so ausgelegt sein, daß sie zum
Nachrüsten bereits vorhandener Spannungsversorgungsein
richtungen bzw. EVG′s benutzt werden können, indem die ent
sprechende Lichtsensoreinheit einfach in die bereits vorhan
dene Spannungsversorgungseinrichtung über eine vorgesehene
Schnittstelle angeschlossen wird.
Die Lichtsensoreinrichtung gemäß Fig. 3 weist einen Plusan
schluß 31 sowie einen Minusanschluß 32 auf. Zwischen diesen
beiden Anschlüssen ist ein Transistor 33 verschaltet, dessen
Kollektor mit dem Plusanschluß und dessen Emitter mit dem Mi
nusanschluß verbunden ist. Die Basis des Transistors 33 ist
über einen Widerstand 34, der vorzugsweise hinsichtlich seines
Widerstandswertes einstellbar ist, mit dem Minusanschluß ver
bunden.
Zwischen dem Basisanschluß und dem Kollektoranschluß des Tran
sistors 33 ist ein lichtsensitives Element 35 verschaltet,
welches vorzugsweise aus einem Fototransistor mit unbeschalte
tem Gateanschluß besteht. Jedoch können selbstverständlich
auch andere Arten bekannter Fotodetektoren, insbesondere Foto
dioden, zur Anwendung kommen.
Der beispielhaft eingezeichnete Fototransistor 35 verstärkt
einen durch Lichteinfall erzeugten Fotostrom, so daß ein zur
einfallenden Beleuchtungsstärke proportionaler Emitter-
Kollektorstrom fließt. Dieser Emitter-Kollektorstrom
bewirkt über den Spannungsabfall am Widerstand 34, daß der
Transistor 33 entsprechend der am Fototransistor 35 einfallen
den Beleuchtungsstärke stärker oder weniger stark leitend
wird. Diese verminderte oder verstärkte Leitfähigkeit des
Transistors 3 über seine Kollektor-Emitterstrecke wirkt sich
von den Anschlüssen 31 und 32 aus gesehen als Änderung der
durch die Lichtsensoreinrichtung bewirkten Lastimpedanz aus.
Die in dem Schaltbild der Fig. 3 zusätzlich eingezeichnete
Serienschaltung aus Kondensator 36 und Widerstand 37 parallel
zu dem Fotodetektor 35 dient, ähnlich wie der veränderbare Wi
derstand 34 zur Arbeitspunkteinstellung und/oder Zeitpunktein
stellung und kann bei geeigneter Auslegung des Transistors 33
und des Fotodetektors 35 auch entfallen. Die ebenfalls zusätz
lich eingezeichnete Diode 38 kann ebenfalls entfallen, da sie
lediglich als Schutzdiode gegenüber Spannungen am Transistor
33 wirkt.
Durch die somit in Abhängigkeit von der vorherrschenden Be
leuchtungsstärke durch die Lichtsensoreinrichtung bewirkte
Lastimpedanz wird die von der Versorgungsspannungs
steuereinrichtung 25 in Fig. 2 bereitgestellte Steuer
spannung in einem Spannungsbereich von vorzugsweise
weise 1 bis 10 Volt variiert. Durch die Steuerspannung wird
die an die Lichtquelle 24 von der Spannungsversorgungsein
richtung 23 abgegebene Ausgangsspannung dann derart beein
flußt, daß bei Zunahme der Gesamtbeleuchtungsstärke die abge
gebene Versorgungsspannung erniedrigt wird, und umgekehrt bei
Verminderung der Gesamtbeleuchtungsstärke entsprechend erhöht
wird, so daß insgesamt ein vorgegebenes, vorzugsweise ein
stellbares Beleuchtungsstärkenniveau aufrechterhalten werden
kann.
Claims (6)
1. Lichtquellenregelungsvorrichtung mit:
einer regelbaren Spannungsversorgungseinrichtung zum Be reitstellen einer Versorgungsspannung für eine elektri sche Lichtquelle,
einer Lichtsensoreinrichtung zum Erfassen der Gesamtbeleuchtungsstärke, die von der elektrischen Lichtquelle und einer weiteren Lichtquelle erzeugt wird,
wobei die regelbare Spannungsversorgungseinrichtung in Abhängigkeit der durch die Lichtsensoreinrichtung er faßten Gesamtbeleuchtungsstärke die Versorgungsspannung für die elektrische Lichtquelle regelt, so daß die Ge samtbeleuchtungsstärke einen vorgegebenen Wert aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsensoreinrichtung unmittelbar mit der Spannungsversorgungseinrichtung verschaltet ist und als Lastimpedanz für einen in der Spannungsversorgungsein richtung enthaltenen Spannungsversorgungssteuerschaltkreis wirkt, derart, daß eine Abweichung der momentanen Gesamtbe leuchtungsstärke von dem vorgegebenen Wert eine Änderung der Lastimpedanz zur Folge hat, die über den Spannungsversorgungs steuerschaltkreis eine entsprechende Änderung der Versorgungs spannung für die elektrische Lichtquelle bewirkt, durch die die Gesamtbeleuchtungsstärke wieder auf den vorgegebenen Wert gebracht wird.
einer regelbaren Spannungsversorgungseinrichtung zum Be reitstellen einer Versorgungsspannung für eine elektri sche Lichtquelle,
einer Lichtsensoreinrichtung zum Erfassen der Gesamtbeleuchtungsstärke, die von der elektrischen Lichtquelle und einer weiteren Lichtquelle erzeugt wird,
wobei die regelbare Spannungsversorgungseinrichtung in Abhängigkeit der durch die Lichtsensoreinrichtung er faßten Gesamtbeleuchtungsstärke die Versorgungsspannung für die elektrische Lichtquelle regelt, so daß die Ge samtbeleuchtungsstärke einen vorgegebenen Wert aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsensoreinrichtung unmittelbar mit der Spannungsversorgungseinrichtung verschaltet ist und als Lastimpedanz für einen in der Spannungsversorgungsein richtung enthaltenen Spannungsversorgungssteuerschaltkreis wirkt, derart, daß eine Abweichung der momentanen Gesamtbe leuchtungsstärke von dem vorgegebenen Wert eine Änderung der Lastimpedanz zur Folge hat, die über den Spannungsversorgungs steuerschaltkreis eine entsprechende Änderung der Versorgungs spannung für die elektrische Lichtquelle bewirkt, durch die die Gesamtbeleuchtungsstärke wieder auf den vorgegebenen Wert gebracht wird.
2. Lichtquellenregelungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquellenregelungsvorrichtung für die Regelung von
Leuchtstoffröhren als elektrische Lichtquellen ausgelegt
ist.
3. Lichtquellenregelungsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsensoreinrichtung
eine Lichtoptik besitzt, die den Erfassungsbereich ein
grenzt und somit den Einsatz im Reflektorsystem einer
Leuchtstoffröhre ermöglicht.
4. Lichtquellenregelungsvorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquellenregelungsvorrichtung eine Einstellungsein
richtung aufweist, an der die vorgegebene Gesamtbeleuch
tungsstärke einstellbar ist.
5. Lichtquellenregelungsvorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
regelbare Spannungsversorgungseinrichtung ein elektri
sches Vorschaltgerät (EVG) ist.
6. Lichtquellenregelungsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsensoreinrichtung
über eine 1 bis 10 V-Schnittstelle an das EVG ange
schlossen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4440048A DE4440048A1 (de) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | Lichtquellenregelungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4440048A DE4440048A1 (de) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | Lichtquellenregelungsvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4440048A1 true DE4440048A1 (de) | 1996-05-15 |
Family
ID=6532898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4440048A Withdrawn DE4440048A1 (de) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | Lichtquellenregelungsvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4440048A1 (de) |
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