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WO2014176615A1 - Betriebsgerät für leuchtmittel - Google Patents

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WO2014176615A1
WO2014176615A1 PCT/AT2014/000102 AT2014000102W WO2014176615A1 WO 2014176615 A1 WO2014176615 A1 WO 2014176615A1 AT 2014000102 W AT2014000102 W AT 2014000102W WO 2014176615 A1 WO2014176615 A1 WO 2014176615A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
operating device
filter
interference suppression
radio interference
switching means
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/AT2014/000102
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Wynnyczenko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tridonic GmbH and Co KG
Original Assignee
Tridonic GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Tridonic GmbH and Co KG filed Critical Tridonic GmbH and Co KG
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Priority to DE112014002238.1T priority patent/DE112014002238A5/de
Priority to EP14731541.0A priority patent/EP2992737B1/de
Priority to US14/787,697 priority patent/US9532429B2/en
Publication of WO2014176615A1 publication Critical patent/WO2014176615A1/de
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    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/355—Power factor correction [PFC]; Reactive power compensation

Definitions

  • the invention relates to operating devices for lighting.
  • the invention relates to operating devices in which the operating device has a radio interference suppression element.
  • Energy-saving luminaires can use light-emitting diodes (LEDs) as lighting means. Such bulbs can be excited by small currents to shine.
  • LEDs light-emitting diodes
  • operating devices for lighting devices with filter circuits are already being used, but they still require a relatively large filter at the input.
  • interference emissions can also occur due to an existing potential separation within the operating device.
  • the object of the invention is to provide an operating device for a lighting means, with the interference by the operating device effectively suppressed, i. can be reduced.
  • An operating device for a luminous means comprises a radio interference suppression element and a filter for suppressing interference, which is coupled to the radio interference suppression element. There may also be means for suppressing glow that can reduce or eliminate the glow completely. This device for suppressing glare is also referred to below as an anti-glimmer device.
  • the filter in the operating device can reduce interference caused, for example, by the switching edges generated by the operating device. Accordingly, the emitted interference, which can be caused by the operating device can be reduced.
  • the embodiment of the invention also allows dimming, for example by pulse width modulation.
  • the filter may be connected between the RFI element and a ground.
  • the filter may have a transfer function whose magnitude is smaller at a supply voltage frequency of the supply voltage of the operating device than at frequencies in the radio interference suppression range.
  • the filter may include an inductor coupled to an RFI supercapacitor.
  • the filter may be configured as an element with a frequency-dependent impedance.
  • the element with the frequency-dependent impedance can have a magnitude lower impedance at the supply voltage frequency of the operating device than for a frequency in the radio interference suppression area.
  • the filter may comprise an inductance or another frequency-dependent component.
  • the operating device may have a primary side and a secondary side.
  • the radio interference suppression element can be an RFI suppression capacitor between the primary side and the secondary side.
  • the filter is preferably connected in series with the radio interference suppression capacitor.
  • a disturbance may arise because leakage currents occur at the supply voltage frequency due to a coupling capacitance between an LED module and a grounded luminaire housing.
  • a corresponding circuit can be formed by the voltage between phase conductor and ground on a primary side of the operating device, by the RFI capacitor and a coupling capacitance between the LED module and ground.
  • the filter and the radio interference suppression element are arranged in a series circuit. This series circuit of filter and RFI is arranged between the mass of the primary side and the ground of the secondary side.
  • the operating device may have a ground connection. It may be a series circuit of a filter capacitor and a radio interference suppression choke between the ground terminal and the ground of the secondary side (hereinafter also referred to as secondary side ground) may be arranged.
  • a safety capacitor can be arranged between the ground terminal and the ground potential of the primary side.
  • the optional anti-glare device can selectively switch off the RFI capacitor and break this circuit to reduce or completely eliminate the glow of the LED.
  • Such a configuration allows the current to or from the radio interference suppression element to be conducted or interrupted as a function of a signal form. In the standby mode of the operating device occur no or very little caused by the operating device noise due to switching edges, thus in this mode no filtering is required.
  • signals at frequencies within the RFI range may be routed to ground by the RFI element.
  • the filter may comprise a diode with a high reverse recovery time or be designed as such a diode.
  • the optional anti-glare device may be configured to affect a flow of current to or from the RFI element.
  • the anti-glimmer device can be set up to influence the flow of power to or from the RFI element depending on the operating state.
  • the anti-glare device may be configured to reduce current flow between the RFI element and a ground when the operating device is in a standby mode and / or when the light is turned off.
  • the anti-glare device may include controllable switching means connected between the RFI element and a ground.
  • the anti-glimmer device may be connected in series with the RFI element.
  • the switching means may comprise a transistor, for example a field effect transistor (FET).
  • the operating device may be set up such that the controllable switching means is switched operating state-dependent to an on state and / or an off state.
  • the operating device may be configured to switch the controllable switching means between the radio interference suppression element and the ground to an off state when the light is switched off and / or the operating device is in a standby mode.
  • the operating device may be configured such that the controllable switching means between the RFI element and the ground is switched to an on state when the light is switched on.
  • the controllable switching means may be coupled to a microcontroller, a controller or a processor or other semiconductor integrated circuit provided on a secondary side of the operating device.
  • the controllable switching means may be connected such that it is selectively switched to an on state by the microcontroller, the controller, the processor or the other semiconductor integrated circuit. This can ensure that the radio interference suppression element is switched off when the operating device is in a standby mode. Mode is and the microcontroller on the secondary side is not powered. Alternatively or additionally, the controllable switching means can be switched from a voltage of a secondary side of the operating device in an on state.
  • the filter can be arranged on the secondary side of the operating device.
  • the filter may be provided between a radio interference suppression capacitor and a ground of the secondary side of the operating device.
  • the operating device can be designed as an insulated LED converter.
  • a lighting system is specified.
  • the lighting system comprises an operating device according to an embodiment of the invention.
  • the lighting system comprises a supply source connected to the operating device and a lighting device connected to the operating device.
  • a method for suppressing disturbances by the operating device is specified.
  • the light source is coupled to an operating device which has a radio interference suppression element.
  • the method comprises influencing a current flow to or from the radio interference suppression element as a function of an operating state of the operating device and / or depending on a signal frequency.
  • FIG. 1 shows a lighting system with a control device for a lighting means according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of an operating device according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows a lighting system with a control device for a lighting means according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of an operating device according to an embodiment.
  • Fig. 3 is a circuit diagram of a filter device for an operating device according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of an operating device with a filter device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of a filter device for an operating device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 illustrates an exemplary impedance of a filter of the filter device for an operating device according to an exemplary embodiment.
  • 7 is a flowchart of a method according to an embodiment.
  • Fig. 8 is a circuit diagram of a filter device for an operating device according to an embodiment.
  • Fig. 1 illustrates a lighting system with a lighting device for a lighting device according to an embodiment of the invention.
  • the illumination system comprises a supply source 10, for example a mains voltage source, and a luminaire 40 or a plurality of luminaires 40.
  • the luminaire 40 has an operating device 50 according to an embodiment and a luminous means 42.
  • the lighting means 42 may comprise one or more light-emitting diodes (LEDs). Accordingly, the operating device 50 can be designed as an LED converter.
  • the light-emitting means 42 can be implemented in various ways, for example by one or more inorganic LEDs, organic LEDs, other light sources or a combination of the aforementioned light sources.
  • the operating device 50 may comprise, for example, a power supply which generates a suitable voltage and / or a suitable current for operating the luminous means 42 from a supply voltage supplied to the luminaire 40.
  • a housing of the lamp 40 may be grounded.
  • the operating device 50 includes a radio interference suppression element and a noise suppression filter, and optionally an anti-glare suppression device.
  • FIG. 2 is a block diagram representation of an operating device 50 according to one embodiment.
  • the operating device 50 can operate as a constant current source or as a constant voltage source.
  • the operating device 50 may be an LED converter.
  • the operating device 50 may be an insulated LED converter.
  • the operating device 50 has a rectifier 51 on the input side.
  • the rectifier 51 is preferably preceded by a line filter (not shown).
  • the line filter can be formed, for example, from an LC filter or CLC filter.
  • the rectified supply voltage at the input of the operating device may be smoothed by a smoothing circuit 52 (also referred to as a power factor correction circuit or PFC circuit).
  • the smoothing circuit 52 can perform power factor correction to reduce the overall harmonic distortion (THD) and increase the power factor.
  • a DC to AC converter 53 may be controlled by a controller, such as a microcontroller, controller, processor, or other semiconductor integrated circuit on a primary side of the driver.
  • the DC to AC converter 53 may include an LLC resonant converter, a flyback converter or other converter topology.
  • the operating device may comprise a transformer with a primary-side coil 54 and a secondary-side coil 55 inductively coupled thereto.
  • the primary-side coil 54 is arranged on a primary side 61 of the operating device 50.
  • the secondary-side coil 55 is arranged on a secondary side 62 of the operating device 50.
  • the transformer can produce a galvanic isolation.
  • the secondary side 62 may be a safety extra-low voltage (SELV) side of the operating device, which is separated from the primary side 61 by a SELV barrier 60 or other galvanic isolation a rectifier rectifier 65 or a diode bridge 13.
  • the DC-to-AC converter 53, the transformer with the primary-side coil 54 and the inductively coupled secondary-side coil 55 and the output rectifier together form a DC-DC converter.
  • An output driver 56 may be coupled to the secondary-side coil 55. Outputs of the operating device 50 may be electrically conductively connected to the lighting device 42, for example, an LED module
  • the operating device 50 may also comprise only a DC-DC converter, for example , the Gleic
  • the inverter 51, the smoothing circuit 52 and the output driver 56 are optional elements whose function can also be integrated into the DC-DC converter.
  • the operating device 50 has a radio interference suppression element.
  • the radio interference suppression element is designed as a radio interference suppression capacitor 59.
  • the radio interference suppression capacitor 59 is connected in series with a filter 73 between the primary side 61 and the secondary side 62.
  • the filter 73 is connected to the ground potential P1 of the primary side 61.
  • the radio interference suppression capacitor 59 is connected to the secondary-side ground potential PO.
  • the filter 73 and the radio interference suppression element 59 are arranged in a series connection, and this series circuit of filter 73 and radio interference suppression element 59 is arranged between the mass P1 of the primary side 61 and the mass PO of the secondary side 62. Due to the radio interference suppression capacitor 59 and the filter 73, high-frequency interference signals can be derived from the network and lamp lines, at least in useful mode, when the lamp 40 is switched on. As a result, for example, electromagnetic interference can be reduced.
  • the high-frequency interference signals can be caused, for example, by the operation of one or more switching regulators, for example the DC-AC converter 53 or other components of the operating device 50.
  • the operating device 50 to a radio interference suppression 74, which is connected on the one hand to the ground terminal PE for the protective ground and on the other hand via a filter capacitor 75 with the secondary därschen ground potential PO of the operating device.
  • the operating device 50 has, as already mentioned, a filter 73 and optionally an anti-glow device 70.
  • the filter 73 is coupled to the radio interference suppression element 59.
  • the function of the filter 73 will be described in detail with reference to the example of FIG.
  • the anti-glimmer 70 is coupled to the RFI.
  • the filter 73 and the anti-glare device 70 may be configured to influence, for example selectively block, currents between the radio interference suppression element and a secondary-side ground potential PO. This can be done depending on an operating state of the lamp or the operating device.
  • the current flow between the radio interference suppression element and a secondary-side ground potential P0 can be blocked in a frequency-dependent manner.
  • the filter 73 may be configured to attenuate high frequency noise that will be generated by the operating device, at least when the operating device 50 is in use.
  • the filter 73 may, for example, be designed so that at least when the lamp 40 is turned on, currents at a radio interference frequency between the RFI 59 and the secondary-side ground potential PO can be attenuated.
  • Fig. 3 is a circuit diagram of a filter device with the filter 73 and an optional anti-glare device 70 in an operating device according to an embodiment.
  • the anti-glimmer 70 includes a switching means 71.
  • the switching means 71 may be arranged on the secondary side 62 of the operating device.
  • the switching means 71 may comprise a transistor, for example a FET or another power switch.
  • the switching means 71 may conductively connect the RFI suppression capacitor 59 to a secondary side ground potential PO when it is switched to an on state.
  • the radio interference suppression capacitor 59 is connected in series with a filter 73, preferably the filter 73 is arranged on the primary side, but it can also be arranged on the secondary side. Furthermore, a radio interference suppression 74 is present, which is connected on the one hand to the ground terminal PE for the protective ground and on the other hand via a filter capacitor 75 to the secondary-side ground potential PO of the operating device.
  • the radio interference suppression choke 74 can also be arranged on the secondary side 62, as is explained, for example, in the example of FIG. 8.
  • a safety capacitor 76 may be arranged, which serves to reduce disturbances of the operating device 50. Also, the safety capacitor 76 can conduct high-frequency noise against the ground terminal PE or the neutral conductor N or short them, thus causing the reduction of electromagnetic interference.
  • the switching means 71 can be controlled so that a resistance of the switching means 71 is controlled depending on an operating condition.
  • the resistance of the switching means 71 can be selectively reduced when the lamp 40 is on and / or when the driver 50 is not in a standby mode and provides power to the lamp.
  • the spark suppression capacitor 59 is connected in order to derive interference signals against the secondary-side ground potential PO.
  • the resistance of the switching means 71 can be selectively increased when the lamp 40 is turned off and / or when the operating device 50 is in a standby mode. Thereby, the switching means 71 can be switched to an off state.
  • the spark suppression capacitor 59 can thus be switched off in order to suppress a glow of the light source or to prevent interference via the radio interference suppression capacitor 59.
  • the switching means 71 may be provided to be switched to the on-state depending on a voltage or a current at the output of the operating device.
  • a gate of the switching means 71 may be coupled to an operating voltage of the secondary side 62.
  • the switching means 71 may be provided to be controlled by a microcontroller, a controller, a processor, or other semiconductor integrated circuit.
  • a gate of the switching means 71 may be coupled to a microcontroller disposed on the secondary side 62 of the operating device 50.
  • the microcontroller may be coupled to the secondary side coil 55 to be powered by it. Accordingly, the microcontroller only controls the switching means 71 so that it is switched to an on state, even if the microcontroller of the secondary side is supplied with energy. It can thereby be ensured that the radio interference suppression element is selectively switched off when the light is switched off and / or the operating device is in a standby mode.
  • FIG. 4 shows a circuit arrangement of components of an operating device 50 according to an exemplary embodiment.
  • a converter with a flyback converter topology is shown for illustrative purposes.
  • the converter shown in this embodiment is an example of a DC-DC converter.
  • Other types of transducers may be used.
  • a switching means 58 is operated to store energy in the primary side coil 54 (ie, charge the primary side coil 54) or to transfer energy from the primary side coil 54 to the secondary side coil 55 (ie, discharge the primary side coil 54).
  • the switching means 58 can be controlled by a microcontroller 69 on the primary side of the operating device 50. Instead of a microcontroller 69, a controller, a processor or another semiconductor integrated circuit may also be used.
  • the switching means 58 and the microcontroller 69 form a DC-AC converter 53, which feeds the primary-side coil 54.
  • a charging capacitor 66 can be charged via a diode 65 as an output rectifier, which is connected to the secondary-side coil 55.
  • Current can be output to the light source via output terminals 67, 68 of the operating device 50.
  • the microcontroller 69 can control the switching means 58 such that a constant current for supplying LEDs is generated from a rectified supply voltage at inputs 63, 64 of the converter.
  • the radio interference suppression capacitor 59 is connected in series with a filter 73, preferably the filter 73 is arranged on the primary side, but it can also be arranged on the secondary side.
  • Another microcontroller 72 is provided on the secondary side of the operating device.
  • the further microcontroller 72 can be supplied with energy from an operating voltage of the secondary side.
  • the further microcontroller 72 may be configured to switch the switching means 71 from an off state to an on state when energy is supplied to the light source via the output terminals 67, 68.
  • the further microcontroller 72 may be arranged such that the switching means 71 is switched to an off state when the light is switched off and / or the operating device is in a standby mode.
  • the further microcontroller 72 is separated from the microcontroller 69 of the primary side and can execute further control functions.
  • a controller, a processor or another semiconductor integrated circuit may also be used. Fig.
  • FIG. 5 is a circuit diagram with a filter 73 in an operating device according to another embodiment.
  • an anti-glimmer 70 may also be present, but this is optional and therefore not shown in this example.
  • the filter 73 may be disposed on the secondary side 62 of the operating device.
  • the filter 73 may be configured to block signals depending on a signal form and in particular depending on a frequency.
  • the filter 73 may be arranged to attenuate signals whose frequency corresponds to a supply voltage frequency of the voltage provided by the supply source 10. Such signals may be blocked by the filter 73.
  • the filter 73 may optionally include a diode with high reverse recovery time.
  • the filter 73 may include an inductance. The inductance of the filter 73 may be selected depending on a capacitance of the radio interference suppression capacitor 59 so that signals are attenuated at the supply voltage frequency.
  • the filter 73 may be configured such that an amount of an impedance of the filter 73 at the supply voltage frequency is greater than an amount of the impedance of the filter 73 at at least one frequency in the radio interference suppression range.
  • the filter 73 may be configured such that an amount of an impedance of the filter 73 at the supply voltage frequency is greater than an amount of the impedance of the filter 73 at all frequencies in the spark interference region. Accordingly, the filter 73 may have a transfer function whose magnitude is smaller at the supply voltage frequency than at frequencies in the radio interference suppression range.
  • interference signals can be derived via the filter 73 against the secondary-side ground potential PO. This can be done, for example, when the lamp is turned on and the switching regulator of the operating device 50 are in operation.
  • the inductance of the filter 73 can be formed by an SMD component and preferably be equipped by a placement machine on the board of the operating device.
  • the inductance of the filter 73 can also be formed by a radial component, which can preferably be equipped by a placement machine on the board of the operating device.
  • the radio interference suppression capacitor 59 and the filter 73 or parts thereof, such as the inductance, can also be integrated in a hybrid component.
  • the radio interference suppression capacitor 59 and the filter 73 can cause a reduction or compensation of the interference emissions by the operating device.
  • the reduction or compensation of the spurious emissions can be effected by a corresponding stray inductance of the inductance of the filter 73.
  • the reduction or compensation of the spurious emissions can be caused by a resonance effect of the radio interference suppression capacitor 59 and the inductance of the filter 73.
  • the filter 73 according to the invention need not be connected to the optional anti-glare device 70.
  • the operating device 50 has at least one radio interference suppression capacitor 59 and the filter 73. These two components are used to suppress interference.
  • the anti-glimmer 70 is only an optional feature and is not mandatory for the suppression of interference.
  • FIG. 6 illustrates by way of example the frequency-dependent profile 80 of the magnitude of the impedance of a filter 73 which can be used in operating devices according to exemplary embodiments.
  • the filter has an impedance of 81 at a supply voltage frequency 83. This value is greater than an amount 82 of the impedance of the filter 73 for frequencies in a radio interference suppression region 84.
  • the input-side line filter (at the power connections) can be made smaller and the interference emitted by the operating device 50 can be reduced. Also, the input side Kondenstor as part of the input-side line filter circuit can be made smaller.
  • the invention can be dispensed with an external shading of the operating device 50 with additional filter components such as external chokes.
  • additional filter components such as external chokes.
  • the arrangement of the series circuit of a radio interference suppression capacitor 59 and a filter 73 within the operating device 50 has the advantage that this filter circuit can be optimally adjusted to the lamp to be connected and its rated power and to the operating frequency of the operating device 50, and indeed during the production of the Operating device 50.
  • the inventive series connection of a radio interference suppression capacitor 59 and a filter 73 in the operating device 50 allows easy wiring and installation, since the electrician when connecting no external components more connecting or wiring and also the wiring of the operating device 50 is kept simpler.
  • FIG. 7 is a flowchart of a method 90 according to one embodiment.
  • the method 90 can be carried out automatically by the operating device 50 according to an exemplary embodiment.
  • a glow of a luminous means can be suppressed depending on an operating condition.
  • step 91 it is determined whether light is output via LEDs. For this purpose, it can be determined whether the lamp is turned on. An operating voltage can be monitored on a secondary side of the operating device. Other criteria can be checked to determine if glaring of the LEDs should be suppressed.
  • a radio interference suppression element such as an RFI suppression capacitor
  • a radio interference suppression element may be switched off when smoldering is to be suppressed. This can be achieved by virtue of the fact that a conduction path between the radio interference suppression element and a ground potential is high-resistance at least for signals at the supply voltage frequency.
  • a switching means between the radio interference suppression element and the ground potential can be switched to an off state.
  • the switching means may be designed such that it automatically switches to a blocking state when no control signal is applied to a gate of the switching means. The switching means can be switched to the off state that no control signal for controlling the switching means is controlled.
  • the RFI can be switched on, if the glow of the lamp does not have to be suppressed, for example, when the lamp is turned on.
  • This can be achieved by virtue of the fact that a conduction path between the radio interference suppression element and a ground potential is low-resistance, at least for frequencies in a radio interference suppression area.
  • a switching means between the radio interference suppression element and the ground potential can be switched to an on state.
  • Fig. 8 is a circuit diagram with a filter 73 in an operating device according to another embodiment.
  • an anti-glare device 70 may also be present on the secondary side 62, but this is optional and therefore not shown in this example.
  • the filter 73 is arranged on the primary side 61 of the operating device and connected in series with one of a radio interference suppression capacitor 59, which is connected on the secondary side 62 to the secondary-side ground potential PO.
  • the filter 73 is connected to the ground potential P1 of the primary side 61.
  • the filter 73 may be configured to block signals depending on a signal form and in particular depending on a frequency.
  • a radio suppression choke 74 Connected to the junction of secondary ground potential PO and radio interference suppression capacitor 59 is a radio suppression choke 74 which is connected at its other terminal via a filter capacitor 75 to the ground terminal PE for the protective grounding of the operating device.
  • the radio interference suppression choke 74 can be set up to block signals as a function of a signal shape and, in particular, as a function of a frequency. Thus, both the filter 73 and the radio interference suppression choke 74 can serve to suppress high-frequency interference.
  • a safety capacitor 76 is arranged, which serves to reduce disturbances of the operating device 50.
  • the safety capacitor 76 can conduct high-frequency noise against the ground terminal PE or the neutral conductor N or short them, thus causing the reduction of electromagnetic interference.
  • the filter 73 is arranged between the ground terminal PE with the safety capacitor 76 and the ground potential P1 of the primary side 61, this arrangement is a possible alternative to the arrangement of the filter 73 between the ground potential P1 of the primary side 61 and the radio interference suppression capacitor 59th
  • the inductance of the radio interference suppression choke 74 can be formed by an SMD component and preferably be equipped by a placement machine on the board of the operating device.
  • the inductance of the radio interference suppression choke 74 can also be formed by a radial component, which can preferably be equipped by a placement machine on the board of the operating device.
  • the filter capacitor 75 and the radio interference suppression choke 74 or parts thereof, such as the inductance, can also be integrated in a hybrid component. While operating devices according to embodiments have been described in detail with reference to the figures, modifications may be realized in further embodiments. For example, while embodiments have been described in detail in which the RFI is configured as a capacitor, other configurations and / or arrangements of the RFI can be used.
  • Operating devices and methods according to exemplary embodiments can be used in particular for operating lights that comprise LEDs, without being limited thereto.

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Abstract

Betriebsgerät für ein Leuchtmittel (42), wobei das Betriebsgerät (50) eine Primärseite (61 ) und eine Sekundärseite (62) aufweist, umfassend ein Funkentstörelement (59), wobei das Funkentstörelement (59) zwischen der Primärseite und der Sekundärseite (62) angeordnet ist und ein Filter (73) zum Unterdrücken von Störungen, das mit dem Funkentstörelement (59) gekoppelt ist.

Description

Beschreibung
Betriebsgerät für Leuchtmittei
Die Erfindung betrifft Betriebsgeräte für Leuchtmittel. Die Erfindung betrifft insbesondere Betriebsgeräte, bei denen das Betriebsgerät ein Funkentstörelement aufweist.
Energiesparende Leuchten können Leuchtdioden (LEDs) als Leuchtmittel verwenden. Derartige Leuchtmittel können auch durch kleine Ströme zum Leuchten angeregt werden. Gemäß dem Stand der Technik werden bereits Betriebsgeräte für Leuchtmittel mit Filterschaltungen eingesetzt, jedoch benötigen diese immer noch einen relativ großen Filter am Eingang. Bei dem Stand der Technik kann es sowohl bei Messungen der leitungsgebundenen und auch abgestrahlten Störaussendungen auch vorkommen, dass die erlaubten Grenzwerte überschritten werden. Insbesondere können auch Störaussendungen aufgrund einer vorhandenen Potentialtrennung innerhalb des Betriebsgerätes auftreten. Aufgabe der Erfindung ist, ein Betriebsgerät für ein Leuchtmittel bereitzustellen, mit dem Störungen durch das Betriebsgerät wirksam unterdrückt, d.h. reduziert, werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Betriebsgerät, ein Verfahren und ein Beleuchtungssystem mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen. Die abhängigen Patentansprüche definieren Weiterbildungen der Erfindung.
Ein Betriebsgerät für ein Leuchtmittel nach einem Ausführungsbeispiel umfasst ein Funkentstörelement und ein Filter zum Unterdrücken von Störungen, das mit dem Funkentstörelement gekoppelt ist. Es kann auch eine Einrichtung zum Unterdrücken von Glimmen vorhanden sein, die das Glimmen reduzieren oder vollständig eliminieren kann. Diese Einrichtung zum Unterdrücken von Glimmen wird im Folgenden auch als Anti-Glimm-Einrichtung bezeichnet.
Durch das Filter in dem Betriebsgerät können Störungen, die beispielsweise durch die von dem Betriebsgerät erzeugten Schaltflanken verursacht werden, verringert werden. Entsprechend können auch die ausgesendeten Störungen, die durch das Betriebsgerät hervorgerufen werden können, verringert werden. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung erlaubt auch ein Dimmen, beispielsweise durch Pulsweitenmodulation. Das Filter kann zwischen das Funkentstörelement und eine Masse geschaltet sein. Das Filter kann eine Transferfunktion aufweisen, deren Betrag bei einer Versorgungsspan- nungsfrequenz der Versorgungsspannung des Betriebsgeräts kleiner ist als bei Frequenzen im Funkentstörbereich. Das Filter kann eine Induktivität umfassen, die mit ei- nem Funkentstörkondensator gekoppelt ist.
Das Filter kann als Element mit einer frequenzabhängigen Impedanz ausgestaltet sein. Das Element mit der frequenzabhängigen Impedanz kann bei der Versorgungsspan- nungsfrequenz des Betriebsgeräts eine betragsmäßig geringere Impedanz aufweisen als für eine Frequenz im Funkentstörbereich. Das Filter kann eine Induktivität oder auch ein anderes frequenzabhängiges Bauteil umfassen.
Das Betriebsgerät kann eine Primärseite und eine Sekundärseite aufweisen. Das Funkentstörelement kann ein Funkentstörkondensator zwischen der Primärseite und der Se- kundärseite sein.
Das Filter vorzugsweise in Serie zu dem Funkentstörkondensator geschaltet. Beispielsweise kann eine Störung dadurch entstehen, dass durch eine Koppelkapazität zwischen einem LED-Modul und einem geerdeten Leuchtengehäuse Ableitströme bei der Versorgungsspannungsfrequenz auftreten. Ein entsprechender Stromkreis kann gebildet werden durch die Spannung zwischen Phasenleiter und Masse an einer Primärseite des Betriebsgeräts, durch den Funkentstörkondensator und eine Koppelkapazität zwischen dem LED-Modul und Erde. Das Filter und das Funkentstörelement sind in einer Serienschaltung angeordnet. Diese Serienschaltung aus Filter und Funkentstörelement ist zwischen der der Masse der Primärseite und der Masse der Sekundärseite angeordnet.
Das Betriebsgerät kann einen Erdanschluß aufweisen. Es kann eine Serienschaltung aus einem Filterkondensator und einer Funkentstördrossel zwischen dem Erdanschluß und der Masse der Sekundärseite (im folgenden auch als sekundärseitige Masse bezeichnet) angeordnet sein.
Zwischen dem Erdanschluß und dem Massepotential der Primärseite kann ein Sicher- heitskondensator angeordnet sein. Durch die optionale Anti-Glimm-Einrichtung kann der Funkentstörkondensator selektiv weggeschaltet und dieser Stromkreis unterbrochen werden, um das Glimmen des Leuchtmittels zu verringern oder vollständig zu eliminieren. Durch eine derartige Ausgestaltung kann der Strom zum oder vom Funkentstörelement abhängig von einer Sig- nalform geleitet oder unterbrochen werden. Im Standby-Modus des Betriebsgeräts treten keine oder nur sehr geringe vom Betriebsgerät verursachte Störungen aufgrund von Schaltflanken auf, somit ist in diesem Betriebsmodus keine Entstörung erforderlich. Wenn die Leuchte eingeschaltet ist, können Signale bei Frequenzen, die im Funkentstörbereich liegen, von dem Funkentstörelement gegen Masse geleitet werden. Das Filter kann eine Diode mit hoher Sperr-Erholzeit umfassen oder als solche Diode ausgestaltet sein.
Die optionale Anti-Glimm-Einrichtung kann eingerichtet sein, um einen Stromfluss zu oder von dem Funkentstörelement zu beeinflussen. Die Anti-Glimm-Einrichtung kann eingerichtet sein, um den Stromfluss zu oder von dem Funkentstörelement betriebszu- standsabhängig zu beeinflussen. Die Anti-Glimm-Einrichtung kann eingerichtet sein, um einen Stromfluss zwischen dem Funkentstörelement und einer Masse zu verringern, wenn sich das Betriebsgerät in einem Standby-Modus befindet und/oder wenn die Leuchte ausgeschaltet ist.
Die Anti-Glimm-Einrichtung kann ein steuerbares Schaltmittel umfassen, das zwischen das Funkentstörelement und eine Masse geschaltet sein. Die Anti-Glimm-Einrichtung kann in Serie zu dem Funkentstörelement geschaltet sein. Das Schaltmittel kann einen Transistor, beispielsweise einen Feldeffekttransistor (FET), umfassen.
Das Betriebsgerät kann so eingerichtet sein, dass das steuerbare Schaltmittel betriebs- zustandsabhängig in einen Ein-Zustand und/oder einen Aus-Zustand geschaltet wird. Das Betriebsgerät kann so eingerichtet sein, dass das steuerbare Schaltmittel zwischen dem Funkentstörelement und der Masse in einen Aus-Zustand geschaltet wird, wenn die Leuchte ausgeschaltet ist und/oder sich das Betriebsgerät in einem Standby-Modus befindet. Das Betriebsgerät kann so eingerichtet sein, dass das steuerbare Schaltmittel zwischen dem Funkentstörelement und der Masse in einen Ein-Zustand geschaltet wird, wenn die Leuchte eingeschaltet ist. Das steuerbare Schaltmittel kann mit einem MikroController, einem Controller oder einem Prozessor oder einer anderen integrierten Halbleiterschaltung gekoppelt sein, der bzw. die an einer Sekundärseite des Betriebsgeräts vorgesehen ist. Das steuerbare Schaltmittel kann so verschaltet sein, dass es von dem MikroController, dem Controller, dem Prozessor oder der anderen integrierten Halbleiterschaltung selektiv in einen Ein-Zustand geschaltet wird Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Funkentstörelement weggeschaltet wird, wenn das Betriebsgerät in einem Standby- Modus ist und der Mikrocontroller auf der Sekundärseite nicht mit Energie versorgt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das steuerbare Schaltmittel von einer Spannung einer Sekundärseite des Betriebsgeräts in einen Ein-Zustand geschaltet zu werden.
Das Filter kann auf der Sekundärseite des Betriebsgeräts angeordnet sein. Das Filter kann zwischen einem Funkentstörkondensator und einer Masse der Sekundärseite des Betriebsgeräts vorgesehen sein.
Das Betriebsgerät kann als isolierter LED-Konverter ausgestaltet sein. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Beleuchtungssystem angegeben. Das Beleuchtungssystem umfasst ein Betriebsgerät nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Beleuchtungssystem umfasst eine mit dem Betriebsgerät verbundene Versorgungsquelle sowie ein mit dem Betriebsgerät verbundenes Leuchtmittel. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Unterdrückung von Störungen durch das Betriebsgerät angegeben. Das Leuchtmittel ist mit einem Betriebsgerät gekoppelt, das ein Funkentstörelement aufweist. Das Verfahren umfasst ein Beeinflussen eines Stromflusses zu oder von dem Funkentstörelement abhängig von einem Betriebszustand des Betriebsgeräts und/oder abhängig von einer Signalfre- quenz.
Zusätzliche Merkmale des Verfahrens nach Ausführungsbeispielen und die damit jeweils erzielten Wirkungen entsprechen den zusätzlichen Merkmalen von Betriebsgeräten nach Ausführungsbeispielen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Funktionen von Ausführungsbeispielen der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen gleiche oder ähnliche Bezugszeichen Einheiten mit gleicher oder ähnlicher Funktion bezeichnen.
Fig. 1 zeigt ein Beleuchtungssystem mit einem Betriebsgerät für ein Leuchtmittel nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 ist eine Blockdarstellung eines Betriebsgeräts nach einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 3 ist ein Schaltbild einer Filter-Einrichtung für ein Betriebsgerät nach einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 4 ist ein Schaltbild eines Betriebsgeräts mit einer Filter-Einrichtung nach einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 5 ist ein Schaltbild einer Filter-Einrichtung für ein Betriebsgerät nach einem Ausfüh- rungsbeispiel.
Fig. 6 illustriert eine beispielhafte Impedanz eines Filters der Filter-Einrichtung für ein Betriebsgerät nach einem Ausführungsbeispiel. Fig. 7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 8 ist ein Schaltbild einer Filter-Einrichtung für ein Betriebsgerät nach einem Ausführungsbeispiel. Fig. 1 veranschaulicht ein Beleuchtungssystem mit einem Betriebsgerät für ein Leuchtmittel nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Beleuchtungssystem um- fasst eine Versorgungsquelle 10, beispielsweise eine Netzspannungsquelle, und eine Leuchte 40 oder mehrere Leuchten 40. Die Leuchte 40 weist ein Betriebsgerät 50 nach einem Ausführungsbeispiel und ein Leuchtmittel 42 auf. Das Leuchtmittel 42 kann eine oder mehrere Leuchtdioden (LEDs) umfassen. Entsprechend kann das Betriebsgerät 50 als LED-Konverter ausgestaltet sein. Das Leuchtmittel 42 kann auf verschiedene Weisen implementiert sein, beispielsweise durch eine oder mehrere anorganische LEDs, organische LEDs, andere Leuchtmittel oder eine Kombination der genannten Leuchtmittelarten. Über das Betriebsgerät 50 erfolgt ein geeigneter Betrieb des jeweiligen Leuchtmittels 42. Zu diesem Zweck kann das Betriebsgerät 50 beispielsweise ein Netzteil umfassen, welches aus einer der Leuchte 40 zugeführten Versorgungsspannung eine geeignete Spannung und/oder einen geeigneten Strom zum Betrieb des Leuchtmittels 42 erzeugt. Ein Gehäuse der Leuchte 40 kann geerdet sein. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis Fig. 7 noch ausführlicher beschrieben wird, weist das Betriebsgerät 50 ein Funkentstörelement und ein Filter zur Unterdrückung von Störungen sowie optional eine Anti-Glimm-Einrichtung zum Unterdrücken von Glimmen auf. Fig. 2 ist eine Blockdiagrammdarstellung eines Betriebsgeräts 50 nach einem Ausführungsbeispiel. Das Betriebsgerät 50 kann als Konstantstromquelle oder als Konstant- spannungsquelle arbeiten. Das Betriebsgerät 50 kann ein LED-Konverter sein. Das Betriebsgerät 50 kann ein isolierter LED-Konverter sein.
Das Betriebsgerät 50 weist eingangsseitig einen Gleichrichter 51 auf. Dem Gleichrichter 51 ist vorzugsweise ein Netzfilter (nicht dargestellt) vorgeschaltet. Das Netzfilter kann beispielsweise aus einem LC-Filter oder CLC-Filter gebildet werden. Die gleichgerichtete Versorgungsspannung am Eingang des Betriebsgeräts kann von einer Glättungs- Schaltung 52 (auch als Leistungsfaktorkorrekturschaltung oder PFC-Schaltung bezeichnet) geglättet werden. Durch die Glättungsschaltung 52 kann eine Leistungsfaktorkorrektur derart erfolgen, dass die gesamte harmonische Verzerrung (THD) verringert und der Leistungsfaktor erhöht wird. Ein Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler 53 kann von einer Steuereinrichtung, beispielsweise einem MikroController, Controller, Prozessor oder einer anderen integrierten Halbleiterschaltung auf einer Primärseite des Betriebsgeräts, gesteuert werden. Der Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler 53 kann einen LLC- Resonanzwandler, einen Sperrwandler oder eine andere Wandlertopologie aufweisen. Das Betriebsgerät kann einen Transformator mit einer primärseitigen Spule 54 und einer damit induktiv gekoppelten sekundärseitigen Spule 55 umfassen. Die primärseitige Spule 54 ist an einer Primärseite 61 des Betriebsgeräts 50 angeordnet. Die sekundär- seitige Spule 55 ist an einer Sekundärseite 62 des Betriebsgeräts 50 angeordnet. Der Transformator kann eine galvanische Trennung herstellen. Die Sekundärseite 62 kann eine SELV („safety extra-low voltage")-Seite des Betriebsgeräts sein, die durch eine SELV-Barriere 60 oder andere galvanische Trennung von der Primärseite 61 getrennt ist. Auf die sekundärseitige Spule 55 folgt vorzugsweise ein Ausgangsgleichrichter, beispielsweise ein Einweggleichrichter 65 oder eine Diodenbrücke. Dieser Ausgangsgleichrichter kann auch als aktiver Gleichrichter ausgebildet sein. Der Gleichstrom- Wechselstrom-Wandler 53, der Transformator mit der primärseitigen Spule 54 und der damit induktiv gekoppelten sekundärseitigen Spule 55 und der Ausgangsgleichrichter bilden gemeinsam einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler. Ein Ausgangstreiber 56 kann mit der sekundärseitigen Spule 55 gekoppelt sein. Ausgänge des Betriebsgeräts 50 können elektrisch leitend mit dem Leuchtmittel 42, beispielsweise mit einem LED- Modul, verbunden sein. Das Betriebsgerät 50 kann beispielsweise auch nur einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler aufweisen, die Gleichrichter 51 , die Glättungsschal- tung 52 sowie der Ausgangstreiber 56 sind optionale Elemente, deren Funktion auch in den Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler integriert sein. Das Betriebsgerät 50 weist ein Funkentstörelement auf. Bei der dargestellten Ausgestaltung ist das Funkentstörelement als Funkentstörkondensator 59 ausgestaltet. Der Funkentstörkondensator 59 ist in Serie mit einem Filter 73 zwischen die Primärseite 61 und die Sekundärseite 62 geschaltet. Das Filter 73 ist mit dem Massepotential P1 der Primärseite 61 verbunden. Der Funkentstörkondensator 59 ist mit dem sekundärseiti- gen Massepotential PO verbunden. Das Filter 73 und das Funkentstörelement 59 sind in einer Serienschaltung angeordnet, und diese Serienschaltung aus Filter 73 und Funkentstörelement 59 ist zwischen der Masse P1 der Primärseite 61 und der Masse PO der Sekundärseite 62 angeordnet. Durch den Funkentstörkondensator 59 und das Filter 73 können zumindest im Nutzbetrieb, wenn die Leuchte 40 eingeschaltet ist, hochfrequente Störsignale von den Netz- und Lampenleitungen abgeleitet werden. Dadurch können beispielsweise elektromagnetische Störungen verringert werden. Die hochfrequenten Störsignale können beispielsweise aus dem Betrieb eines oder mehrerer Schaltregler, beispielsweise des Gleichstrom-Wechselstrom-Wandlers 53 oder an- derer Komponenten des Betriebsgeräts 50, verursacht werden. Weiterhin weist das Betriebsgerät 50 eine Funkentstördrossel 74 auf, die einerseits mit dem Erdanschluß PE für die Schutzerdung und andererseits über einen Filterkondensator 75 mit dem sekun- därseitigen Massepotential PO des Betriebsgerätes verbunden ist. Das Betriebsgerät 50 weist wie bereits erwähnt ein Filter 73 und optional eine Anti- Glimm-Einrichtung 70 auf. Das Filter 73 ist mit dem Funkentstörelement 59 gekoppelt. Die Funktion des Filter 73 wird anhand des Beispiels der Fig. 5 genauer beschrieben. Die Anti-Glimm-Einrichtung 70 ist mit dem Funkentstörelement gekoppelt. Das Filter 73 und die Anti-Glimm-Einrichtung 70 können eingerichtet sein, um Ströme zwischen dem Funkentstörelement und einem sekundärseitigen Massepotential PO zu beeinflussen, beispielsweise selektiv zu sperren. Dies kann abhängig von einem Betriebszustand der Leuchte oder des Betriebsgeräts erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann der Strom- fluss zwischen dem Funkentstörelement und einem sekundärseitigen Massepotential PO frequenzabhängig gesperrt werden. Das Filter 73 kann so ausgestaltet sein, dass es zumindest dann, wenn sich das Betriebsgerät 50 im Nutzbetrieb befindet, hochfrequente Störungen, die von dem Betriebsgerät erzeugt werden wird, dämpfen. Das Filter 73 kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass zumindest dann, wenn die Leuchte 40 eingeschaltet ist, Ströme bei einer Funkentstörfrequenz zwischen dem Funkentstörelement 59 und dem sekundärseitigen Massepotential PO gedämpft werden können.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis Fig. 7 werden Ausgestaltungen des Filters sowie der optionalen Anti-Glimm-Einrichtung 70 bei Betriebsgeräten nach Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Fig. 3 ist ein Schaltbild einer Filter-Einrichtung mit dem Filter 73 und einer optionalen Anti-Glimm-Einrichtung 70 bei einem Betriebsgerät nach einem Ausführungsbeispiel. Die Anti-Glimm-Einrichtung 70 umfasst ein Schaltmittel 71 . Das Schaltmittel 71 kann auf der Sekundärseite 62 des Betriebsgeräts angeordnet sein. Das Schaltmittel 71 kann einen Transistor, beispielsweise ein FET oder einen anderen Leistungsschalter, umfassen. Das Schaltmittel 71 kann den Funkentstörkondensator 59 leitend mit einem sekun- därseitigen Massepotential PO verbinden, wenn es in einen Ein-Zustand geschaltet ist. Der Funkentstörkondensator 59 ist in Serie mit einem Filter 73 verbunden, vorzugsweise ist das Filter 73 primärseitig angeordnet, es kann aber auch sekundärseitig angeord- net sein. Weiterhin ist eine Funkentstördrossel 74 vorhanden, die einerseits mit dem Erdanschluß PE für die Schutzerdung und andererseits über einen Filterkondensator 75 mit dem sekundärseitigen Massepotential PO des Betriebsgerätes verbunden ist. Die Funkentstördrossel 74 kann auch auf der Sekundärseite 62 angeordnet sein, wie dies beispielsweise im Beispiel der Fig. 8 erläutert ist. Zwischen dem Erdanschluß PE für die Schutzerdung und dem Massepotential P1 der Primärseite 61 kann ein Sicherheitskondensator 76 angeordnet sein, der zum Verringern von Störungen des Betriebsgerätes 50 dient. Auch der Sicherheitskondensator 76 kann hochfrequente Störsignale gegen den Erdanschluß PE oder den Neutralleiter N leiten oder sie kurzschließen und bewirkt somit die Herabsetzung der elektromagnetischen Störungen.
Das Schaltmittel 71 kann so gesteuert werden, dass ein Widerstand des Schaltmittels 71 abhängig von einem Betriebszustand gesteuert wird. Der Widerstand des Schaltmittels 71 kann selektiv dann verringert werden, wenn die Leuchte 40 eingeschaltet ist und/oder wenn sich das Betriebsgerät 50 nicht in einem Standby-Modus befindet und Energie an das Leuchtmittel bereitstellt. Dadurch wird der Funkenstörkondensator 59 zugeschaltet, um Störsignale gegen das sekundärseitigen Massepotential PO abzuleiten. Der Widerstand des Schaltmittels 71 kann selektiv dann erhöht werden, wenn die Leuchte 40 ausgeschaltet ist und/oder wenn sich das Betriebsgerät 50 in einem Standby-Modus befindet. Dadurch kann das Schaltmittel 71 in einen Aus-Zustand geschaltet werden. Der Funkenstörkondensator 59 kann so weggeschaltet werden, um ein Glimmen des Leuchtmittels zu unterdrücken oder eine Störeinkopplung über den Funkentstörkondensator 59 zu unterbinden.
Das Schaltmittel 71 kann so vorgesehen sein, dass es abhängig von einer Spannung oder einem Strom am Ausgang des Betriebsgeräts in den Ein-Zustand geschaltet wird. Dazu kann beispielsweise ein Gate des Schaltmittels 71 mit einer Betriebsspannung der Sekundärseite 62 gekoppelt sein. Das Schaltmittel 71 kann so vorgesehen sein, dass es von einem Mikrocontroller, einem Controller, einem Prozessor oder einer anderen integrierten Halbleiterschaltung gesteuert wird. Ein Gate des Schaltmittels 71 kann mit einem Mikrocontroller gekoppelt sein, der auf der Sekundärseite 62 des Betriebsgeräts 50 angeordnet ist. Der Mikro- Controller kann mit der sekundärseitigen Spule 55 gekoppelt sein, um von dieser mit Energie versorgt zu werden. Entsprechend steuert der Mikrocontroller das Schaltmittel 71 nur dann so, dass es in einen Ein-Zustand geschaltet wird, wenn auch der Mikrocontroller der Sekundärseite mit Energie versorgt wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Funkentstörelement selektiv dann weggeschaltet wird, wenn die Leuchte ausgeschaltet ist und/oder das Betriebsgerät in einem Standby-Modus ist.
Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung von Komponenten eines Betriebsgeräts 50 nach einem Ausführungsbeispiel. Dabei ist zur Veranschaulichung ein Wandler mit einer Sperrwandlertopologie dargestellt. Der in diesem Ausführungsbeispiel dargestellte Wandler stellt ein Beispiel für einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler dar. Andere Wandlertypen können verwendet werden. Bei dem Wandler wird ein Schaltmittel 58 betätigt, um Energie in der primärseitigen Spule 54 zu speichern (d.h. die primärseitige Spule 54 zu laden) oder um Energie von der primärseitigen Spule 54 zur sekundärseitigen Spule 55 zu übertragen (d.h. die primärseitige Spule 54 zu entladen). Das Schalt- mittel 58 kann von einem Mikrocontroller 69 auf der Primärseite des Betriebsgeräts 50 gesteuert werden. Anstelle eines MikroControllers 69 kann auch ein Controller, ein Prozessor oder eine andere integrierte Halbleiterschaltung verwendet werden. Das Schaltmittel 58 und der Mikrocontroller 69 bilden einen Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler 53, der die primärseitige Spule 54 speist. Auf der Sekundärseite kann über eine Diode 65 als Ausgangsgleichrichter, die mit der sekundärseitigen Spule 55 verbunden ist, ein Ladekondensator 66 geladen werden. Über Ausgangsanschlüsse 67, 68 des Betriebsgeräts 50 kann Strom an das Leuchtmittel ausgegeben werden. Der Mikrocontroller 69 kann das Schaltmittel 58 so steuern, dass aus einer gleichgerichteten Versorgungsspannung an Eingängen 63, 64 des Wandlers ein Konstantstrom zur Versorgung von LEDs erzeugt wird. Der Funkentstörkondensator 59 ist in Serie mit einem Filter 73 verbunden, vorzugsweise ist das Filter 73 primärseitig angeordnet, es kann aber auch se- kundärseitig angeordnet sein.
Ein weiterer Mikrocontroller 72 ist auf der Sekundärseite des Betriebsgeräts vorgese- hen. Der weitere Mikrocontroller 72 kann von einer Betriebsspannung der Sekundärseite mit Energie versorgt werden. Der weitere Mikrocontroller 72 kann eingerichtet sein, um das Schaltmittel 71 von einem Aus-Zustand in einen Ein-Zustand zu schalten, wenn über die Ausgangsanschlüsse 67, 68 Energie für das Leuchtmittel bereitgestellt wird. Der weitere MikroController 72 kann so eingerichtet sein, dass das Schaltmittel 71 in einen Aus-Zustand geschaltet ist, wenn die Leuchte ausgeschaltet ist und/oder sich das Betriebsgerät in einem Standby-Modus befindet. Der weitere MikroController 72 ist von dem Mikrocontroller 69 der Primärseite getrennt und kann weitere Steuerfunktionen ausführen. Anstelle des MikroControllers 72 kann auch ein Controller, ein Prozessor oder eine andere integrierte Halbleiterschaltung verwendet werden. Fig. 5 ist ein Schaltbild mit einem Filter 73 bei einem Betriebsgerät nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Zusätzlich zu dem Filter 73 kann auch eine Anti-Glimm- Einrichtung 70 vorhanden sein, diese ist aber optional und daher in diesem Beispiel nicht abgebildet. Das Filter 73 kann auf der Sekundärseite 62 des Betriebsgeräts angeordnet sein. Das Filter 73 kann eingerichtet sein, um Signale abhängig von einer Signal- form und insbesondere abhängig von einer Frequenz zu sperren. Das Filter 73 kann so eingerichtet sein, dass Signale, deren Frequenz einer Versorgungsspannungsfrequenz der von der Versorgungsquelle 10 bereitgestellten Spannung entsprechen, gedämpft werden. Derartige Signale können von dem Filter 73 gesperrt werden. Das Filter 73 kann optional eine Diode mit hoher Sperr-Erholzeit umfassen. Das Filter 73 kann eine Induktivität umfassen. Die Induktivität des Filters 73 kann abhängig von einer Kapazität des Funkentstörkondensators 59 so gewählt sein, dass Signale bei der Versorgungsspannungsfrequenz gedämpft werden.
Das Filter 73 kann so ausgestaltet sein, dass ein Betrag einer Impedanz des Filters 73 bei der Versorgungsspannungsfrequenz größer ist als ein Betrag der Impedanz des Filters 73 bei wenigstens einer Frequenz im Funkentstörbereich. Das Filter 73 kann so ausgestaltet sein, dass ein Betrag einer Impedanz des Filters 73 bei der Versorgungsspannungsfrequenz größer ist als ein Betrag der Impedanz des Filters 73 bei allen Frequenzen im Funkenstörbereich. Entsprechend kann das Filter 73 eine Übertragungs- funktion aufweisen, deren Betrag bei der Versorgungsspannungsfrequenz kleiner ist als bei Frequenzen im Funkentstörbereich. Durch das Filter 73 kann beispielsweise für Signale bei einer Netzfrequenz, die ein Glimmen des Leuchtmittels verursachen können, der Leitungspfad zwischen dem Funkentstörkondensator 59 und dem sekundärsei- tigen Massepotential PO gesperrt werden. Aufgrund der kleineren Impedanz für hö- herfrequente Störsignale können derartige Störsignale über das Filter 73 gegen das sekundärseitigen Massepotential PO abgeleitet werden. Dies kann beispielsweise dann erfolgen, wenn die Leuchte eingeschaltet ist und die Schaltregler des Betriebsgeräts 50 in Betrieb sind. Die Induktivität des Filters 73 kann durch ein SMD Bauteil gebildet werden und vorzugsweise durch einen Bestückungsautomat auf der Platine des Betriebsgerätes bestückt werden. Die Induktivität des Filters 73 kann auch durch ein Radialbauteil bildet werden, welches vorzugsweise durch einen Bestückungsautomat auf der Platine des Betriebsgerätes bestückt werden kann. Der Funkentstörkondensator 59 und das Filter 73 oder Teile davon wie die Induktivität können auch in einem Hybridbauteil integriert sein.
Der Funkentstörkondensator 59 und das Filter 73 können eine Verringerung bzw. Kom- pensation der Störaussendungen durch das Betriebsgerät bewirken.
Die Verringerung bzw. Kompensation der Störaussendungen kann durch eine entsprechende Streuinduktivität der Induktivität des Filters 73 bewirkt werden. Die Verringerung bzw. Kompensation der Störaussendungen kann durch eine Resonanzwirkung der Funkentstörkondensator 59 und der Induktivität des Filters 73 bewirkt werden.
Das Filter 73 gemäß der Erfindung muß nicht mit der optionalen Anti-Glimm-Einrichtung 70 verbunden sein. Gemäß der Erfindung weist das Betriebsgerät 50 zumindest einen Funkentstörkondensator 59 und das Filter 73 auf. Diese beiden Komponenten dienen der Unterdrückung von Störungen. Die Anti-Glimm-Einrichtung 70 ist nur ein optionales Merkmal und nicht für die Unterdrückung von Störungen zwingend erforderlich.
Fig. 6 veranschaulicht beispielhaft den frequenzabhängigen Verlauf 80 des Betrags der Impedanz eines Filters 73, das bei Betriebsgeräten nach Ausführungsbeispielen ver- wendet werden kann. Das Filter weist bei einer Versorgungsspannungsfrequenz 83 eine Impedanz mit einem Betrag 81 auf. Dieser Wert ist größer als ein Betrag 82 der Impedanz des Filters 73 für Frequenzen in einem Funkentstörbereich 84.
Durch die erfindungsgemäße Serienschaltung aus einem Funkentstörkondensator 59 und Filter 73 kann das eingangsseitige Netzfilter (an den Netzanschlüssen) kleiner dimensioniert werden und die Störungen, die das Betriebsgerät 50 aussendet, können verringert werden. Auch der eingangsseitige Kondenstor als Teil der eingangsseitigen Netzfilterschaltung kann kleiner dimensioniert werden.
Durch die Erfindung kann auf eine externe Beschattung des Betriebsgerätes 50 mit sätzlichen Filterbauteilen wie beispielsweise externen Drosseln verzichtet werden. Zudem bietet die Anordnung der Serienschaltung aus einem Funkentstörkondensator 59 und einem Filter 73 innerhalb des Betriebsgerätes 50 den Vorteil, dass diese Filterschaltung optimal auf das anzuschließende Leuchtmittel und dessen Nennleistung sowie auf die Betriebsfrequenz des Betriebsgerätes 50 eingestellt werden kann, und zwar schon bei der Fertigung des Betriebsgerätes 50.
Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Serienschaltung aus einer Funkentstörkondensator 59 und einem Filter 73 in dem Betriebsgerät 50 eine einfache Verdrahtung und Installation, da der Elektriker beim Anschließen keine externen Bauelemente mehr zu- sätzlich Anschließen oder Verdrahten muß und auch die Verdrahtung des Betriebsgerätes 50 einfacher gehalten ist.
Fig. 7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 90 nach einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 90 kann von dem Betriebsgerät 50 nach einem Ausführungsbeispiel automa- tisch ausgeführt werden. Bei dem Verfahren kann ein Glimmen eines Leuchtmittels abhängig von einem Betriebszustand unterdrückt werden.
Bei Schritt 91 wird ermittelt, ob eine Lichtabgabe über LEDs erfolgt. Dazu kann ermittelt werden, ob die Leuchte eingeschaltet ist. Es kann eine Betriebsspannung an einer Se- kundärseite des Betriebsgeräts überwacht werden. Andere Kriterien können überprüft werden um zu ermitteln, ob ein Glimmen der LEDs unterdrückt werden soll.
Bei Schritt 92 kann ein Funkentstörelement, beispielsweise ein Funkentstörkondensator, weggeschaltet werden, wenn Glimmen unterdrückt werden soll. Dies kann dadurch erreicht werden, dass ein Leitungspfad zwischen dem Funkentstörelement und einem Massepotential zumindest für Signale bei der Versorgungsspannungsfrequenz hoch- ohmig ist. Ein Schaltmittel zwischen dem Funkentstörelement und dem Massepotential kann in einen Aus-Zustand geschaltet werden. Das Schaltmittel kann so ausgestaltet sein, dass es automatisch in einen sperrenden Zustand übergeht, wenn kein Steuersig- nal an einem Gate des Schaltmittels anliegt. Das Schaltmittel kann dadurch in den Aus- Zustand geschaltet werden, dass kein Steuersignal zum Steuern des Schaltmittels ausgesteuert wird.
Bei Schritt 93 kann das Funkentstörelement zugeschaltet werden, wenn das Glimmen des Leuchtmittels nicht unterdrückt werden muss, beispielsweise wenn die Leuchte eingeschaltet ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass ein Leitungspfad zwischen dem Funkentstörelement und einem Massepotential zumindest für Frequenzen in einem Funkentstörbereich niederohmig ist. Ein Schaltmittel zwischen dem Funkentstörelement und dem Massepotential kann in einen Ein-Zustand geschaltet werden.
Fig. 8 ist ein Schaltbild mit einem Filter 73 bei einem Betriebsgerät nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Zusätzlich zu dem Filter 73 kann auch eine Anti-Glimm- Einrichtung 70 auf der Sekundärseite 62 vorhanden sein, diese ist aber optional und daher in diesem Beispiel nicht abgebildet. Das Filter 73 ist auf der Primärseite 61 des Betriebsgeräts angeordnet und in Serie mit einem einer Funkentstörkondensator 59 verbunden, der auf der Sekundärseite 62 mit dem sekundärseitigen Massepotential PO verbunden ist. Das Filter 73 ist mit dem Massepotential P1 der Primärseite 61 verbunden. Das Filter 73 kann eingerichtet sein, um Signale abhängig von einer Signalform und insbesondere abhängig von einer Frequenz zu sperren. Mit dem Knotenpunkt von sekundärseitigem Massepotential PO und Funkentstörkondensator 59 ist eine Funkentstördrossel 74 verbunden, die mit ihrem anderen Anschluß über einen Filterkondensator 75 mit dem Erdanschluß PE für die Schutzerdung des Betriebsgerätes verbunden ist. Die Funkentstördrossel 74 kann eingerichtet sein, um Signale abhängig von einer Signalform und insbesondere abhängig von einer Frequenz zu sperren. Es können also sowohl das Filter 73 als auch die Funkentstördrossel 74 zu einer Unterdrückung von hochfrequenten Störungen dienen. Zwischen dem Erdanschluß PE für die Schutzerdung und dem Massepotential P1 der Primärseite 61 ist ein Sicherheitskondensator 76 angeordnet, der zum Verringern von Störungen des Betriebsgerätes 50 dient. Auch der Sicherheitskondensator 76 kann hochfrequente Störsignale gegen den Erdanschluß PE oder den Neutralleiter N leiten oder sie kurzschließen und bewirkt somit die Herabsetzung der elektromagnetischen Störungen. In diesem Beispiel ist das Filter 73 zwischen dem Erdanschluß PE mit dem Sicherheitskondensator 76 und dem Massepotential P1 der Primärseite 61 angeordnet, diese Anordnung ist eine mögliche Alternative zu der Anordnung des Filters 73 zwischen dem Massepotential P1 der Primärseite 61 und dem Funkentstörkondensator 59.
Die Induktivität der Funkentstördrossel 74 kann durch ein SMD Bauteil gebildet werden und vorzugsweise durch einen Bestückungsautomat auf der Platine des Betriebsgerätes bestückt werden. Die Induktivität des Funkentstördrossel 74 kann auch durch ein Radialbauteil bildet werden, welches vorzugsweise durch einen Bestückungsautomat auf der Platine des Betriebsgerätes bestückt werden kann. Der Filterkondensator 75 und das Funkentstördrossel 74 oder Teile davon wie die Induktivität können auch in einem Hybridbauteil integriert sein. Während Betriebsgeräte nach Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert beschrieben wurden, können Abwandlungen bei weiteren Ausführungsbeispielen realisiert werden. Während beispielsweise Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben wurden, bei denen das Funkentstörelement als Kondensator ausgestaltet ist, können auch andere Ausgestaltungen und/oder Anordnungen des Funkentstörelements verwendet werden.
Betriebsgeräte und Verfahren nach Ausführungsbeispielen können insbesondere zum Betreiben von Leuchten, die LEDs umfassen, eingesetzt werden, ohne darauf beschränkt zu sein.

Claims

Patentansprüche
1. Betriebsgerät für ein Leuchtmittel (42), wobei das Betriebsgerät (50) eine Primärseite (61 ) und eine Sekundärseite (62) aufweist, umfassend:
ein Funkentstörelement (59),
wobei das Funkentstörelement (59) zwischen der Primärseite und der Sekundärseite (62) angeordnet ist,
und
ein Filter (73) zum Unterdrücken von Störungen, das mit dem Funkentstörelement (59) gekoppelt ist.
2. Betriebsgerät nach Anspruch 1 ,
wobei das Filter (73) ein Element mit einer frequenzabhängigen Impedanz (80) umfasst.
3. Betriebsgerät nach Anspruch 1 oder 2,
wobei das Filter (73) und das Funkentstörelement (59) in einer Serienschaltung ange- ordnet sind, und wobei diese Serienschaltung aus Filter (73) und Funkentstörelement (59) zwischen der der Masse (P1 ) der Primärseite (61 ) und der Masse (PO) der Sekundärseite (62) angeordnet ist.
4. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei zusätzlich ein steuerbares Schaltmittel (71 ) vorhanden ist, das in Serie zu dem Funkentstörelement (59) und dem Filter (73), vorzugsweise zwischen das Funkentstörelement (59) und eine Masse (PO), geschaltet ist.
5. Betriebsgerät nach Anspruch 4,
wobei das Betriebsgerät (50) eingerichtet ist, um das steuerbare Schaltmittel (71 ) be- triebszustandsabhängig in einen Ein-Zustand zu schalten.
6. Betriebsgerät nach Anspruch 4 oder 5,
wobei das steuerbare Schaltmittel (71 ) eingerichtet ist, um durch einen Mikrocontroller (72) oder einen Spannung einer Sekundärseite (62) des Betriebsgeräts (50) in einen Ein-Zustand geschaltet zu werden.
7. Betriebsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das steuerbare Schaltmittel (71 ) Teil einer Anti-Glimm-Einrichtung (70; 71 , 72; 73) ist.
8. Betriebsgerät nach Anspruch 7,
wobei das Filter (73) bei einer Versorgungsspannungsfrequenz (83) des Betriebsgeräts (50) einen größeren Betrag der Impedanz (81 ) aufweist als für eine Frequenz im Funkentstörbereich (84).
9. Betriebsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Funkentstörelement (59) ein Funkentstörkondensator ist.
10. Betriebsgerät nach Anspruch 7,
wobei die Anti-Glimm-Einrichtung (70; 71 , 72; 73) auf der Sekundärseite (62) des Betriebsgeräts (50) angeordnet ist.
1 1. Betriebsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Betriebsgerät (50) einen Erdanschluß (PE) aufweist, und eine Serienschaltung aus einem Filterkondensator (75) und einer Funkentstördrossel (74) zwischen dem Erdanschluß (PE) und der Masse (PO) der Sekundärseite (62) angeordnet ist.
12. Betriebsgerät nach Anspruch 1 1 ,
wobei zwischen dem Erdanschluß (PE) und der Masse (P1 ) der Primärseite (61 ) ein Sicherheitskondensator (76) angeordnet ist.
13. Betriebsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Betriebsgerät (50) als LED-Konverter ausgestaltet ist.
14. Beleuchtungssystem, umfassend
ein Betriebsgerät (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
eine mit dem Betriebsgerät (50) verbundene Versorgungsquelle (10), und
ein mit dem Betriebsgerät (50) verbundenes Leuchtmittel (42).
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