CH712390A2 - Leuchtensystem mit Steuerung durch das Betriebsgerät mittels Pulsweitenmodulation. - Google Patents

Abstract

Die speicherprogrammierbare Steuerung des erfindungsgemässen Leuchtensystems dient für mindestens zwei Leuchtmittel/LED-Ketten (11, 12), sodass diese asynchron ansteuerbar bzw. regulierbar sind. So werden anhand der Ansteuerung des Betriebsgeräts (2) in Abhängigkeit von dessen sekundärem PWM-Signal (6) die verschiedenen LED-Ketten (11,12) spezifisch asynchron gesteuert bzw. mittels PWM-Signal (13) der speicherprogrammierbaren Steuereinheit (Controlling Unit) (8) gedimmt. Somit hat die Verwendung verschiedenfarbiger LED-Ketten beim Dimmen des Betriebsgeräts (2) eine Reduktion der Lichtintensität des LED-Moduls (3) und zugleich eine Farbverschiebung des Lichts zur Folge.

Description

Beschreibung [0001] Diese Erfindung betrifft ein Leuchtensystem mit einer besonderen Steuerung durch das zugehörige Betriebsgerätes mittels einer Pulsweiten-Modulation, sodass wenigstens zwei oder mehrere LED-Ketten bzw. Kanäle asynchron ansteuerbar sind, sodass mit deren Farbveränderungen Lichter verschiedener «Wärme» erzeugt werden können.

[0002] Herkömmliche Leuchtmittel, etwa Glühbirnen oder Halogen-Lampen, verändern mit abnehmender Leistungszufuhr ihren Farbton, leuchten dann also nicht bloss weniger intensiv, sondern ihr Licht wird auch «wärmer», das heisst die Lichtfarbe verändert sich. Damit sind sie geeignet, auch atmosphärisch einen Einfluss auf den beleuchteten Raum auszuüben. Moderne Leuchtmittel, nämlich LED’s, welche die elektrische Energie zwar effektiver in Licht umwandeln als herkömmliche Leuchtmittel, verändern mit abnehmender Leistungszufuhr jedoch bloss ihre Lichtintensität, nicht aber die Lichtfarbe. Oftmals werden Leuchten mit mehreren LED-Ketten oder Leuchtmittelkanälen pauschal und gleichmässig mit Leistung versorgt oder gedimmt, was dann einfach eine Veränderung der Lichtintensität bewirkt. Allerdings wäre es wünschbar, mit ein und demselben Leuchtensystem auf LED-Basis einerseits gezielt für helles, scharfes Licht zu sorgen, also für ein Licht, das gezielt eine Arbeitsfläche bestrahlt, oder einen Arbeitsplatz erhellt oder einen sonstigen normalen Raum wie etwa ein Wohnzimmer, und gleichzeitig ein Licht zu bieten, weiches für die allgemeine Raumerhellung und vor allem zur Schaffung von Atmosphäre sorgen soll. Dafür kann ein farbiges Licht oder mindestens ein wärmeres Licht eingesetzt werden, als es für die reine, klare Erhellung eines Arbeitsplatzes eingesetzt wird.

[0003] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Leuchtensystem zu schaffen, welches beide Aufgaben löst und als Gesamtlösung eine helles Beleuchten eines Arbeitsplatzes oder Raumes einerseits und andererseits auch die Schaffung einer angenehmen Lichtatmosphäre bietet.

[0004] Diese Aufgabe wird gelöst von einem Leuchtensystem mit mindestens zwei Leuchtmitteln/LED-Ketten und einem Betriebsgerät mit speicherprogrammierbarer Steuerung, mittels welcher durch eine Dimmung des Betriebsgeräts dessen bereitgestellte sekundäre Leistung auf ein oder mehrere LED-Ketten bzw. Kanäle mittels eines Pulsweiten-Modulations-Signals asynchron in Abhängigkeit zum detektierten PWM-Signal bzw. der bereitgestellten sekundären Leistung ansteuerbar und nach einer programmierbaren Dimmkurve regulierbar ist und somit asynchron aufteilbar und abmischbar ist.

[0005] In den Zeichnungen wird ein solches Leuchtensystem in einer beispielsweisen Ausführung vorgestellt und in der nachfolgenden Beschreibung anhand dieser Zeichnungen beschrieben und seine Funktionsweise wird erklärt.

Es zeigt [0006]

Fig. 1: Die Hauptbestandteile des Leuchtensystems;

Fig. 2: Ein Schema der Hauptbestandteile des Leuchtensystems und dessen integrierter speicherprogrammierbaren Steuerung;

Fig. 3: Ein Schema, das die Hauptbestandteile des LED-Moduls darstellt.

[0007] In Fig. 1 sind alle Hauptbestandteile des vorliegenden Leuchtensystems dargestellt, nämlich eine Haupt-AC Stromversorgung 1, das zugehörige Stromanschlusskabel 5, welches zu einem dimmbaren Betriebsgerät 2 führt. Von diesem Weg führt ein sekundärer DC Stromanschluss 6, welcher eine Gleichspannung mit überlagerter Pulsweiten-Modulation abgibt. Diese führt an die Klemmen 7 der DC-Anschlüsse eines angeschlossenen LED-Moduls 3 mit seinem zugehörigen Kühlkörper 14. Jenseits des LED-Moduls 3 befindet sich eine Optik 15 zum Abstrahlen von Arbeitslicht. Alle Komponenten können in einer Leuchtensystem-Einheit 16 untergebracht sein, das heisst das Betriebsgerät 2 wie auch die eigentlichen Leuchten, zum Beispiel wenn die Leuchtensystem-Einheit 16 als frei stehende Stehlampe ausgeführt ist. Wird sie hingegen in eine Decke oder Wand verbaut, so können die Bestandteile getrennt ausgeführt sein, um das Betriebsgerät in der Decke oder Wand hinter den eigentlichen Leuchten zu kaschieren.

[0008] In Fig. 2 erkennt man ein Schema der Hauptbestandteile des Leuchtensystems bzw. der Leuchte mit der zugehörigen speicherprogrammierbaren Steuerung. Das von der Stromversorgung mit Wechselstrom (AC) gespeiste Betriebsgerät 2 versorgt das LED-Modul 3 mit Gleichstrom (DC) und dimmt das LED-Modul 3 mittels einer Pulsweitenmodulation (PWM-Dimmung) 13. Das LED-Modul 3 besteht aus mindestens zwei verschieden farbigen LED-Ketten 11, 12 und deren Regelelektronik 9, 10, die das Erzeugen der Pulsweitenmodulation und die Abgabe der entsprechenden Signale 13 an die LED-Ketten 11,12 übernehmen. Die Speicherprogrammierbare Steuereinheit (SPS, als Controlling Unit) 8 des LED-Moduls 3 detektiert laufend das vom Betriebsgerät 2 erzeugte sekundäre PWM-Signal 6, um den aktuellen Dimm-zustands des Betriebsgerät 2 zu ermitteln. Anhand des detektierten Dimmzustand wird die vom Betriebsgerät 2 bereitgestellte Leistung spezifisch auf ein oder mehrere LED-Kanäle 11,12 aufgeteilt. Die Abmischung bzw. das Verhältnis der Leistungsverteilung auf die einzelnen Kanäle erfolgt anhand der in der speicherprogrammierbaren Steuereinheit (SPS) 8 hinterlegten Dimmkurve, welche die Regelelektronik 9,10 steuert und mittels Controlling PWM-Signal 13 in der Lage ist, mehrere LED-Kanäle gleichzeitig zu regeln. Durch die Verwendung von verschiedenfarbigen LED-Kanälen 11,12 kann somit nicht nur die Lichtintensität, sondern auch die gemischte Lichtfarbe spezifisch abgemischt werden. So kann zum Beispiel die Lichtfarbe vom Bereich 2700K-4000K herunter in den Bereich von 1500K-1800K verändert werden, wobei K

Claims (5)

1. als Mass für die «Lichtwärme» dient. In anderen Ausgestaltungen sind anderen Lichtwärmebereiche realisierbar. Insgesamt realisiert diese Steuerung eine Post Driver Multiple Regulation. [0009] Die Fig. 3 zeigt ein Schema, das die Hauptbestandteile des LED-Moduls beschreibt. Von links begonnen sieht man die AC Stromversorgung 1, dann das Stromkabel 5 für das Betriebsgerät 2. Ab diesem gehen die sekundären Stromanschlüsse 6 zu den Klemmen 7 für die DC Stromversorgung des jeweils angeschlossenen LED-Moduls 3. Dieses weist Löcher 4 auf für eine satt anliegende Montage auf einen Kühlkörper. Eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) 8 sitzt auf dem LED-Modul 3. Die erste LED-Kette schliesst eine eigene Regelelektronik 9 ein, wie jede weitere ebenfalls. Die Regelelektronik 10 steht hier für die X-te LED Kette. [0010] Ein solches Leuchtensystem lässt sich mit nicht zur zwei, sondern mit einer Vielzahl von LED-Modulen Umsetzern die je individuell mittels Pulsweitenmodulation ansteuerbar sind, sodass ein ganzes Spektrum von Lichtfarben bzw. «Lichtwärmen» entsteht. Ziffernverzeichnis [0011] 1 MAINS - Stromversorgung AC 2 DRIVER - Dimmbares Betriebsgerät 3 LED-Modul 4 Löcher für LED-Modulmontage auf Kühlkörper 5 Primärer Stromanschluss AC 6 Sekundärer Stromanschluss DC PWM-Signal 7 Klemmen für DC Stromversorgung des LED-Modul 8 Speicherprogrammierbare Steuereinheit SPS (Controlling Unit) 9 LED-CHAIN (LED-Kette) 1, Regelelektronik 10 LED-CHAIN (LED-Kette) X, Regelelektronik 11 LED-CHAIN (LED-Kette) 1 12 LED-CHAIN (LED-Kette) X 13 PWM Controlling 14 HEATSINK, Kühlkörper 15 OPTIC, Optik 16 Leuchtensystem (Leuchten + Betriebsgerät) Patentansprüche

   1. Leuchtensystem (16) mit mindestens zwei Leuchtmitteln/LED-Ketten (11,12) und einem Betriebsgerät (2) mit speicherprogrammierbarer Steuerung, mittels welcher durch eine Dimmung des Betriebsgeräts (2) dessen bereitgestellte sekundäre Leistung auf ein oder mehrere LED-Ketten (11, 12) bzw. Kanäle mittels eines Pulsweiten-Modulations-Si-gnals (13) asynchron in Abhängigkeit zum detektierten PWM-Signal bzw. der bereitgestellten sekundären Leistung ansteuerbar und nach einer programmierbaren Dimmkurve regulierbar ist und somit asynchron aufteilbar und abmischbar ist.
2. 2. Leuchtensystem (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von LED-Ketten (11, 12) bzw. Kanäle mittels eines Pulsweiten-Modulations-Signals (13) asynchron in Abhängigkeit zum detektierten PWM-Signal bzw. der bereitgestellten sekundären Leistung ansteuerbar und nach einer programmierbaren Dimmkurve regulierbar sind und somit asynchron aufteilbar und abmischbar sind.
3. 3. Leuchtensystem (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Ketten (11, 12) jeweils mit zwei verschiedenen Lichtfarben bestückt sind, sodass beim Abmischen der bereitgestellten Leistung auf die verschiedenen LED-Ketten (11,12) die Lichtintensität und zugleich die resultierende gemischte Lichtfarbe veränderbar ist.
4. 4. Leuchtensystem (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch kennzeichnet, dass beim Herunterdimmen des Betriebsgeräts (2) die Lichtintensität des LED-Moduls (3) reduzierbar ist und zugleich die Lichtfarbe in einem Bereich zwischen einem «kalten» Licht und einem «warmen» Licht stufenlos veränderbar ist.
5. 5. Leuchtensystem (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch kennzeichnet, dass beim Herunterdimmen des Betriebsgeräts (2) die Lichtintensität des LED-Moduls (3) reduzierbar ist und zugleich die Lichtfarbe vom Bereich 2700K—4000K herunter in den Bereich von 1500K-1800K verschiebbar ist.