用於激勵可調光的驅動裝置的模塊和方法

2023-09-18 00:55:40 1

專利名稱：用於激勵可調光的驅動裝置的模塊和方法
技術領域：
本發明涉及用於激勵可調光的驅動裝置的模塊和方法以及這樣的驅動裝置。
背景技術：
已知的發光體通過開關來接通和關斷。在此，驅動裝置(也稱作電子鎮流器，EVG) 通過開關來激活和去激活。驅動裝置激勵至少一個發光裝置譬如螢光燈。驅動裝置設置在發光體處(例如在房間的天花板中)。驅動裝置具有根據DIN EN 60929 (VDE 0712-23)的用於對至少一個發光裝置進行調光的1-10V接口。然而，在沒有附加的控制線路的情況下，藉助驅動裝置設置亮度是不可能的。從控制線路至各個發光體的裝置要求極大的結構複雜度並且常常不實用。當在許多裝置中以單獨的開關將多個發光體共同接通或者關斷時，則情況更是如此。另外的缺點在於，常規的裝置(例如現有的燈開關)並不具有用於激勵這樣的控制線路的裝置。

發明內容
本發明的任務在於，避免上述缺點並且尤其提出如下可能性在沒有單獨的控制線路的情況下實現驅動裝置的至少一個第二工作狀態。該任務根據獨立權利要求的特徵部分來解決。本發明的改進方案從從屬權利要求中得出。為了解決該任務，提出了一種用於激勵發光裝置的可調光的驅動裝置的模塊，-其中供電電壓的短暫中斷可以被檢測作為狀態轉移，以及-其中驅動裝置的調光狀態可以根據狀態轉移設置。因此，可以有利地藉助傳統開關通過將開關短暫地關斷並且再次接通的方式實現狀態轉移。為此無需至發光裝置的驅動裝置的單獨的控制線路，現有的裝置可以無需改變開關或線路地補充有用於發光裝置的亮度改變的靈活且有利的可能性。驅動裝置(也稱作電子鎮流器或者EVG)尤其是用於螢光燈或者(至少一個)半導體發光元件(例如LED)或者滷素燈的驅動裝置。調光狀態可以是發光裝置的具有任意亮度(大於0%至100% )的任意狀態。在此要說明的是，可以以不同的方式來實現模塊例如，模塊可以實施為具有部件並且(在必要情況下)具有合適的絕緣的電路板，實施為插頭或者實施為具有(或者沒有) 殼體的電路。基本上，模塊可以是任意可以根據在此所描述的特性用於激勵驅動裝置的裝置。調光狀態可以是如下狀態，其中模塊在該模塊的輸出端上提供輸入信號。一個改進方案在於，該模塊包括-用於檢測供電電壓的短暫中斷的電壓檢測器，-可以由該電壓檢測器激勵的開關執行器，其中開關執行器將該模塊的輸入端與該模塊的輸出端連接。
尤其在該情況下跨接有限壓器，也就是說模塊本身不進行電壓限制，而是將輸入端與輸出端連接。相應地，可以在模塊的輸出端上連接譬如恆光調整器 (Konstantlichtregler)，其與亮度有關地(譬如藉助傳感器)調節發光裝置的亮度。另一選擇方案是開關執行器具有連接端，藉助於連接端可以檢測開關過程或者調光狀態之間的切換。為此，在連接端上提供在必要情況下可以進一步處理或者分析的信號。一個改進方案是，該模塊包括-用於檢測供電電壓的短暫中斷的電壓檢測器，
-可以由該電壓檢測器激勵的開關執行器，-用於設置驅動裝置的調光狀態的限壓器。開關執行器例如可以包括至少一個電子開關(諸如電晶體、Mosfet (金屬氧化物半導體場效應電晶體)、IGBT(絕緣柵雙極電晶體)等等)、驅動器、集成電路的輸出端、微控制器等等。限壓器例如可以包括至少一個齊納二極體、至少一個電阻器、至少一個二極體 (的串聯電路)或者這些部件的組合。另一改進方案是電壓檢測器具有微處理器、邏輯電路、觸發器或者微控制器。一個改進方案尤其是狀態機實現在電壓檢測器中。微處理器尤其可以具有狀態機，其根據輸入信號而包括狀態之間的狀態轉移，其中對於每個狀態可以規定預給定的動作譬如激勵微控制器的輸出端。一個改進方案也是電壓檢測器通過尤其設置能量存儲器的方式進行電緩衝，該能量存儲器在驅動裝置關斷時至少暫時為電壓檢測器供給能量。可以將電容器或者電池設置為能量存儲器；能量存儲器可以例如在驅動裝置的有效工作期間通過1-10V接口來充電。此外，一個改進方案是驅動裝置的調光狀態可以通過1-10V接口來設置。1-10V接口尤其是按照標準DIN EN 60929 (VDE 0712-23)的可調光的驅動裝置的
常規接口。在附加的改進方案的範圍中，該模塊構建為與驅動裝置的1-10V接口連接，尤其是構建為用於驅動裝置的插接模塊。尤其有利的是，在此所描述的模塊可以作為現有的可調光的驅動裝置的改型方案來提供。通過將模塊與驅動裝置的1-10V接口的兩個連接端連接的方式，簡單地實現改型。 優選地，可以將模塊相應小地(例如為插頭的形式)實施，使得其可以設置在驅動裝置中或者在發光體中。接下來的改進方案在於，在電源中斷之後可以確定直至電源中斷結束的持續時間，並且如果該持續時間短於或者尤其等於預給定的持續時間，則短暫的電源中斷是可檢測的。一個擴展方案是可以根據狀態轉移來交替地設置驅動裝置的多個調光狀態之
ο例如，多個(在必要情況下不同的)如下調光狀態是可能的，其可以合適地通過編碼的切換序列(khaltfolge)僅藉助單個開關來預選。例如可以通過快速連續地多次操作開關的方式來實現多級調光，其中將操作的數目編碼為調光級。可檢測的狀態轉移也可以用作觸發，用以按照預給定的順序來接通多個調光狀態。在達到這些調光狀態的最後的調光狀態之後例如可以再次分岔至這些調光狀態的第一調光狀態。一個可替選的實施形式在於，可以在供電電壓的中斷長於預給定的第一持續時間之後存儲最後有效調光狀態。於是，可以將模塊中的能量存儲器用於存儲當前的調光狀態。在此說明預給定的第一持續時間優選地比用於確定短暫中斷的持續時間長。接下來的擴展方案是在供電電壓的中斷長於預給定的第二持續時間之後可以將調光狀態復位。因此，當供電電壓中斷了預給定的第二持續時間(尤其長於用於確定短暫中斷的持續時間)時，譬如調光狀態的RESET(復位)是可能的。由此可以實現通過不同的開關來操作的多個發光體在重新接通之後都具有同樣的調光狀態。尤其是，可以基於不同的長度來區分第一持續時間和第二持續時間。由此可能的是既進行調光狀態的RESET，又可以在超出驅動裝置的關斷的持續時間時存儲最後有效調光狀態並且在重新接通時恢復該調光狀態。上述任務也藉助包括在此所描述的模塊的驅動裝置來解決。此外，上述任務藉助包括在此所描述的模塊的發光體來解決。此外，在開頭所提及的任務藉助用於激勵發光裝置的可調光的驅動裝置的方法來解決，-其中檢測供電電壓的短暫中斷作為狀態轉移，以及-其中根據狀態轉移來設置驅動裝置的調光狀態。一個改進方案在於，通過驅動裝置的1-10V接口來設置驅動裝置的調光狀態。一個擴展方案也是在電源中斷之後確定直至該電源中斷結束的持續時間，並且如果該持續時間短於或者尤其等於(或者不長於)預給定的持續時間，則檢測該短暫電源中斷。


在下文中藉助附圖來示出和闡述本發明的實施例。其中圖1示出了具有在此所介紹的模塊的示例性結構的框圖，該模塊與驅動裝置的 1-10V接口連接；圖2示出了用於藉助與驅動裝置連接的模塊來控制預給定的調光狀態的裝置的示意性結構；圖3示出了針對發光體的兩個調光狀態的狀態轉移圖；圖4示出了基於圖1的視圖的框圖，其具有限壓器的和開關執行器的示例性的示意性實施。
具體實施例方式所提出的是，通過檢測至少一個短暫電源中斷來實現驅動裝置(EVG)的調光狀態改變。調光狀態是發光體、燈或者發光裝置的亮度的任意設置。亮度的設置通過驅動裝置(也稱作電子鎮流器，EVG)來預給定。尤其提及的是也可以將全亮度分配給一個調光狀態(100%亮度)。作為解決方案尤其提出了可以與用於發光裝置譬如螢光燈的可調光的驅動裝置連接的模塊(包括譬如電路)。該模塊尤其可以與可調光的驅動裝置的1-10V接口連接。 1-10V接口具有兩個連接端，通過其可以根據在1-10V接口上的電壓來設置連接在該驅動裝置上的發光裝置的亮度(為模擬信號的形式)。所提出的模塊可以實施為用於擴展驅動裝置的插接模塊。該模塊尤其可以使用在所連接的照明設備中，其中驅動裝置不具有單獨的控制線路。所介紹的模塊優選地具有節能部件，使得藉助於驅動裝置的活動的1-10V接口實現供電。由於該模塊不需要單獨的電網連接端，所以可以在1-10V接口上進行簡單的布線。許可(VDE)無疑是可能的。該模塊可以設置在發光體內(例如設置在驅動裝置上或中)。不需要控制線路，調光狀態可以通過對發光體(或者激勵發光體的驅動裝置)的通/ 斷開關來選擇。預配置的調光狀態可以藉助通/斷開關來激活。尤其有利的是，在此所描述的模塊可以作為現有的可調光的驅動裝置的改型解決方案來提供。該改型簡單地通過將該模塊與驅動裝置的1-10V接口的兩個連接端連接的方式來實現。優選地，可以將該模塊相應小地實施，使得其可以設置在驅動裝置中或者在發光體中。通過將驅動裝置的供電電壓關斷和再接通可以在驅動裝置的調光狀態之間進行改變。為此，該模塊具有如下電路，其識別開關位置(例如通/斷開關)的改變或切換序列並且能夠實現驅動裝置的相應的激勵。例如，第一開關狀態可以對應於100%的調光狀態(即發光裝置的全亮度)。第二調光狀態對應於譬如為70 %的降低的亮度。因此，通過通/斷開關不僅可以接通和關斷髮光裝置，而且還可以例如在預給定的持續時間內重複的第二次接通之後將驅動裝置切換到第二調光狀態中。相應地，多個不同的調光狀態是可能的，其可以合適地通過編碼的切換序列僅僅藉助單個的開關來預選擇。例如，可以通過迅速連續地多次操作該開關的方式來實現多級調光，其中操作的數目編碼為調光級。優選地，較長的關斷譬如長於一秒的持續時間可以將驅動裝置復位，使得在重新第一次操作開關時將驅動裝置以限定的調光狀態起動(譬如全亮度)。在此有利的是，可以將在此提出的解決方案作為模塊(譬如電路)連接到驅動裝置的模擬接口上，並且不需要附加的供電電壓。模擬接口是1-10V接口，如在標準DIN EN 60929 (VDE 0712-23)中被描述的那樣。優選地，也在驅動裝置關斷之後存儲最後所設置的調光狀態(例如藉助於在模塊中暫時存儲的能量)。有利地，所提出的解決方案可以使用在帶有多個發光裝置的辦公室中，這些發光裝置不具有單獨的控制線路並且對於這些發光裝置可以設置具有降低的亮度的調光狀態。
另一應用涉及廣告看板的日間照明/夜間照明；於是在夜間可以藉助簡單的開關過程來對照明進行調光。圖2示出了用於藉助與驅動裝置201連接的模塊101來控制預給定的調光狀態的裝置的示意性結構。驅動裝置201 (也稱作電子鎮流器，EVG)構建為用於驅動至少一個發光裝置203。 發光裝置203可以包括螢光燈、半導體發光元件和尤其發光二極體(LED)。驅動裝置201可以以不同的亮度來激勵至少一個發光裝置203。發光裝置203以預給定的亮度(大於0% 至100% )的激勵對應於調光狀態(或者調光(設置)位置)。驅動裝置201通過開關204與驅動電壓或者電源電壓202連接。開關204可以是傳統的、已經預安裝在牆壁中的開關。驅動裝置201可以設置在發光裝置203附近或者與發光裝置203 —起設置在發光體中。模塊101通過線路(或者連接端)105和106與驅動裝置201的1_10V接口連接。圖1示出了具有模塊101的示例性結構的框圖，該模塊通過線路105和106與驅動裝置201的1-10V接口連接。模塊101包括電壓檢測器103、開關執行器104和限壓器102。線路105與限壓器 102並且與電壓檢測器103連接。線路106與電壓檢測器103並且與開關執行器104連接。 電壓檢測器103激勵開關執行器104。通過電壓檢測器103可以檢測驅動裝置的電源電壓或者電源電壓的擾動(如在通過開關204關斷的情況下)。優選地，電壓檢測器103包括能量緩衝器(例如為電容器或者電池的形式)，使得關斷的持續時間可以確定。於是可能的是電壓檢測器103覺察電源電壓的停止並且起動計時器(Timer)。如果電源電壓在短時之後(即在計時器的預給定的持續時間結束前)再次接通，則電壓檢測器103相應地激勵開關執行器諸如電晶體、驅動器、 微控制器等等。開關執行器104藉助限壓器102來相應地設置1-10V接口的電壓根據電壓(在1-10V的範圍中)來進行相應的調光狀態的設置。限壓器102例如可以藉助至少一個齊納二極體、二極體的串聯電路、至少一個電阻器或者這些部件的組合來實現。可選地，模塊101可以具有帶有連接端107和108的輸出端，其中連接端107通過齊納二極體109和可控制的電子開關110與線路105連接並且連接端108與線路106連接。 開關執行器104可以激勵開關110 ；在該情況下，線路105、106互連到連接端107、108上， 通過限壓器102不進行電壓的設置。藉助於齊納二極體109可以進行在模塊101的連接端 107、108上所設置的電壓的限制。可替選地，可以取消齊納二極體109。此外，一個選擇方案是開關執行器104具有連接端111，並且在調光狀態發生改變時提供信號。於是，開關執行器104例如可以使任意的由電壓檢測器103執行的激勵為了進一步處理和/或分析或者為了連接另外的單元是可獲得的。圖4示出了基於圖1的視圖的框圖，其具有限壓器102和開關執行器104的示例性的示意性實施。電壓檢測器103例如構建為微處理器或者構建為微控制器並且具有兩個輸出端 401,402ο輸出端401通過電阻器Rl與ηρη電晶體Tl的基極連接，該電晶體的集電極通過由電阻器R2和齊納二極體Dl構成的串聯電路與線路105連接。齊納二極體Dl的負極指向線路105。齊納二極體Dl具有譬如為4V的擊穿電壓。輸出端402通過電阻器R3與npn電晶體T2的基極連接，該電晶體的集電極通過由電阻器R4和齊納二極體D2構成的串聯電路與線路105連接。齊納二極體D2的負極指向線路105的方向。齊納二極體D2具有譬如為7V的擊穿電壓。電晶體Tl、T2的發射極與線路106連接。因此，模塊101可以通過電壓檢測器103來設置驅動裝置201的三個不同的調光狀態在第一調光狀態(100%亮度)中輸出端401、402中沒有一個被激勵。針對第二調光狀態，激勵輸出端401，1-10V接口設置到齊納二極體Dl的擊穿電壓上，這引起連接在驅動裝置上的發光裝置的相應的亮度變化。此外，當電壓檢測器激勵輸出端402並且驅動裝置的1-10V接口因此設置到齊納二極體D2的擊穿電壓上時，可以設置第三調光狀態。在此要說明的是原則上該模塊可以提供不同的調光狀態以及不同的數目的調光狀態。如果電壓檢測器檢測到觸發、即電源電壓的短暫中斷，則例如可以依次地切換通過預給定的調光狀態。圖3示出了針對發光體的兩個調光狀態的狀態轉移圖。在狀態301中發光體關斷。同樣地，開關204(見圖2)關斷。如果開關204接通，則出現至狀態302中的狀態轉移304，在狀態302中發光裝置以全亮度發光。如果開關204再次關斷，則發光體也關斷。隨後是至狀態301中的狀態轉移 305。如果在狀態302中將開關204短暫地關斷並且然後再次接通(驅動裝置在預給定的持續時間中與電源電壓分離)，則電壓檢測器103(見圖1)識別觸發並且開關執行器104 被相應地激勵。隨後是至狀態303中的狀態轉移306，在狀態303中發光裝置以降低的亮度發光(也就是由驅動裝置相應地來激勵)。如果在狀態303中將開關204短暫地關斷並且然後再次接通，則可以相應地觸發至狀態302中的狀態轉移308。因此可能的是通過電源的短暫中斷來交替地激活狀態302 和 303。如果將開關204被關斷較長的持續時間、即例如在預給定的持續時間的結束前未再次接通，則發生至狀態301中的狀態轉移307。相應地，發光體關斷並且在重新接通之後再次以狀態302起動。在此要說明的是可以設置另外的調光狀態，其例如可以具有不同的亮度並且依次地、通過觸發(電源的短暫中斷，也就是說將開關204短暫地關斷，然後接通)發起地被遍歷。於是，狀態轉移308可以從狀態303引導到另外的(未在圖3中示出的)調光狀態中，在該另外的調光狀態中以其他的(在必要情況下降低的)亮度來驅動發光裝置。另外的觸發可以引起回到狀態302中的狀態轉移。於是可能的是藉助觸發以預給定的順序來接通任意數目的(調光)狀態。此外要說明的是所描述的狀態機例如可以實現在微處理器(或者微控制器)中 (例如在電壓檢測器103中)。這樣實現的狀態機根據相應的觸發通過合適地激勵譬如微處理器的輸出端的方式來實施預給定的動作。微處理器優選地藉助能量存儲器進行電緩衝，使得在驅動裝置關斷之後也可以在確定的持續時間中存儲狀態機的當前狀態。這種緩衝可以譬如通過電容器以及通過電池來
8進行；當發光體接通時，能量存儲器可以通過驅動裝置來充電。也可能的是，設置有單獨的電池。於是可能的是，在驅動裝置接通之後再次設置與在關斷之前相同的狀態相應地可以譬如根據圖3來適配狀態機，使得狀態轉移305和307取消。另一選擇方案在於，在圖3中所示的調光狀態之一對應於如下狀態，其中開關執行器104跨接有限壓器102並且替代其地激勵開關110，並且因此為了進一步處理譬如針對恆光調整器的處理而在輸出端107、108上提供模塊101的輸入信號。因此，可以在調光狀態中將模塊切換為無效，並且同時使1-10V接口的線路對於連接到模塊上的單元(譬如所提及的恆光調整器)不可見。也可能的是，隨著每次狀態切換，在開關執行器的連接端111上的信號表明狀態轉移發生。附圖標記表101 模塊102限壓器103電壓檢測器104開關執行器105線路(或者連接端)106線路(或者連接端)107連接端(模塊的輸出端)108連接端(模塊的輸出端)109齊納二極體110開關(通過開關執行器104來控制)111開關執行器的連接端201驅動裝置(電子鎮流器，EVG)202電源電壓203發光裝置204 開關301狀態發光體關斷302狀態發光體在調光狀態1中303狀態發光體在調光狀態2中304狀態轉移305狀態轉移306狀態轉移307狀態轉移308狀態轉移401電壓檢測器103的輸出端402電壓檢測器103的輸出端Rl至R4電阻器D1、D2齊納二極體
Tl、T2電晶體(譬如npn雙極電晶體)
權利要求
1.一種用於激勵發光裝置O03)的可調光的驅動裝置O01)的模塊(101)， -其中供電電壓O02)的短暫中斷能夠被檢測作為狀態轉移(306，308)，以及-其中驅動裝置O01)的調光狀態(302，303)能夠根據狀態轉移(306，308)來設置。
2.根據權利要求1所述的模塊，其包括-電壓檢測器(103)，該電壓檢測器用於檢測供電電壓的短暫中斷， -開關執行器(104)，該開關執行器能夠由電壓檢測器來激勵，其中該開關執行器將所述模塊的輸入端與所述模塊的輸出端連接。
3.根據權利要求1所述的模塊，其包括-電壓檢測器(103)，該電壓檢測器用於檢測供電電壓的短暫中斷， -開關執行器(104)，該開關執行器能夠由電壓檢測器來激勵， -限壓器(102)，該限壓器用於設置驅動裝置的調光狀態。
4.根據權利要求2或3所述的模塊，其中電壓檢測器(10 具有微處理器、邏輯電路或者微控制器。
5.根據權利要求2至4之一所述的模塊，其中狀態機實現在電壓檢測器中。
6.根據權利要求2至5之一所述的模塊，其中電壓檢測器通過尤其是設置能量存儲器的方式來進行電緩衝，該能量存儲器在驅動裝置關斷時至少暫時地為電壓檢測器供給能量。
7.根據上述權利要求之一所述的模塊，其中驅動裝置O01)的調光狀態能夠通過 1-10V接口來設置。
8.根據權利要求7所述的模塊，其中所述模塊構建為用於與驅動裝置的1-10V接口連接，尤其構建為用於驅動裝置的插接模塊。
9.根據上述權利要求之一所述的模塊，其中在電源中斷之後能夠確定直至該電源中斷結束的持續時間，並且如果該持續時間短於或者尤其等於預給定的持續時間，則能夠檢測該短暫中斷。
10.根據上述權利要求之一所述的模塊，其中能夠根據狀態轉移來交替地設置驅動裝置的多個調光狀態之一。
11.根據上述權利要求之一所述的模塊，其中能夠在供電電壓的中斷長於預給定的第一持續時間之後存儲最後有效的調光狀態。
12.根據上述權利要求之一所述的模塊，其中能夠在供電電壓的中斷長於預給定的第二持續時間之後將調光狀態復位。
13.—種驅動裝置，其具有根據上述權利要求之一所述的模塊。
14.一種用於激勵發光裝置O03)的可調光的驅動裝置O01)的方法， -其中檢測供電電壓O02)的短暫中斷作為狀態轉移(306，308)，以及 -其中根據狀態轉移(306，308)設置驅動裝置O01)的調光狀態(302，303)。
15.根據權利要求14所述的方法，其中通過驅動裝置的1-10V接口設置驅動裝置的調光狀態。
全文摘要
本發明提出了一種用於激勵發光裝置的可調光的驅動裝置的模塊，其中可以檢測供電電源的短暫中斷作為狀態轉移，並且其中可以根據狀態轉移來設置驅動裝置的調光狀態。此外，本發明還提供了相應的方法以及具有這樣的模塊的驅動裝置。
文檔編號H05B41/39GK102170728SQ20111004678
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月24日 優先權日2010年2月25日
發明者託馬斯·穆德拉, 維爾納·隆吉諾 申請人:奧斯蘭姆有限公司