EP1370119B1

EP1370119B1 - Mehrkanaldimmer

Info

Publication number: EP1370119B1
Application number: EP03010437A
Authority: EP
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Schlicher; Stefan Dipl.-Ing. Ulbrich
Original assignee: ABB AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: EP1370119A3; EP1370119A2

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrkanaldimmer, der eine Anzahl n Leistungsstufen aufweist, wobei die Leistungsstufen mit einem gemeinsamen Kühlkörper thermisch gekoppelt sind, wobei die eingangsseitig parallel geschalteten Leistungsstufen mit einer den Gesamtlaststrom zuführenden Eingangsstufe verbunden sind und wobei eine thermische Überwachung vorgesehen ist.
Aus der US-A-5 352 958 ist eine Einschubeinheit zur Helligkeitsregelung für ein Beleuchtungssystem bekannt. Eine derartige Helligkeitsregelungseinheit zur Lieferung gesteuerter elektrischer Leistung an zwei getrennte Beleuchtungskörper weist ein Gehäuse mit einem Eingangsleistungssteckkontakt, zwei Stromunterbrechern, zwei Ringinduktionsspulen und zwei separate auf einem Substrat befestigte Helligkeitsregelungsschaltungen auf, welche einem gemeinsamen Kühlkörper zugeordnet sind. Auf dem Substrat ist ein Temperaturfühler befestigt.
Aus der WO 00/28792 A2 ist ein elektronischer Transformator für Beleuchtungszwecke mit Gleichrichter, Wechselrichter, Ausgangstransformator, Treibertransformator und Schutzeinrichtung bekannt, bei welchem das Triggern des Wechselrichters und damit die Leistung reduziert wird, sobald eine vorgebbare Temperatur im Transformator überschritten wird.
Aus DE 197 38 857 A1 respektive der EP-A2-0 901 313 ist ein modulares Dimmersystem bekannt, das einen MasterDimmer und wenigstens einen Slave-Dimmer aufweist. Diese Dimmermodule sind ausgangsseitig parallelschaltbar. Ein solches Dimmersystem ist ausführbar mittels Dimmermodulen, die im Busch-Jaeger Katalog 2001 dargestellt und beschrieben sind. Dort ist ein REG-Universal-Zentraldimmer (Artikel-Nr. 6593-102) dargestellt, der dem Master-Dimmer entspricht, sowie ein REG-Leistungsdimmer (Artikel-Nr. 6594-101), der dem Slave-Dimmer entspricht. Die bekannten Dimmermodule sind eigenständige Geräte mit jeweils eigenem Gehäuse und Leistungsteil einschließlich zugehörigem Kühlkörper sowie äußeren Anschlüssen. Der Zentraldimmer enthält zusätzlich eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Leistungsteile aller Dimmermodule. Eine automatische weitgehend gleichmäßige Lastaufteilung auf parallel geschaltete Leistungsteile wird beim Einsatz von Leistungstransistoren durch deren thermisches Verhalten erreicht.
Die Dimmermodule des bekannten Dimmersystems sind lediglich mittels elektrischer Verbindungsleitungen miteinander verbunden. Die Kühlkörper sind in jedem Modul für dessen Maximalleistung ausgelegt.
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, einen Mehrkanaldimmer anzugeben, der mit verringertem Aufwand herstellbar und/oder flexibler einsetzbar ist. Unter flexibler Einsetzbarkeit wird dabei verstanden, daß der Mehrkanaldimmer sowohl zur Einzelsteuerung oder Gruppensteuerung einer größeren Anzahl von Verbrauchern kleiner Leistung geeignet sein soll, als auch zur Steuerung eines einzigen Verbrauchers oder weniger Verbraucher mit hoher Leistung.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Mehrkanaldimmer gelöst,

bei welchem die Leistungsstufen für eine optionale lastseitige Parallelschaltung von mindestens zwei der Leistungsstufen eingerichtet sind,
bei welchem die Eingangsstufe eine Einrichtung zur Strombegrenzung aufgrund der thermischen Überwachung aufweist,
bei welchem jede der Leistungsstufen für den n-ten Teil der maximalen Gesamtleistung des Mehrkanaldimmers ausgelegt ist, die durch das Wärmeableitvermögen des Kühlkörpers begrenzt ist,
und bei welchem die Leistungsstufen unter Zwischenschaltung einer Selektionseinrichtung angesteuert sind, wobei die Selektionseinrichtung dafür eingerichtet ist, lastseitig parallel geschaltete Leistungsstufen auch ansteuerungsseitig parallel zu schalten.

Eine vorteilhafte Ausgestaltungen ist im weiteren Anspruch angegeben.
Ein wesentlicher Vorteil des vorgeschlagenen Mehrkanaldimmers besteht darin, dass die - z. B. anhand von Vorgaben durch die Standardisierung gewählte - Kühlleistung des für alle Leistungsstufen (Kanäle) gemeinsamen Kühlkörpers flexibel zur Verlustwärmeabfuhr aus nur einer oder mehreren Leistungsstufen einsetzbar ist. Je nach Wahl der Anzahl n und der elektrischen Leistung der Leistungsstufen, kann mit einer sehr kleinen Anzahl unterschiedlicher Dimmertypen ein breites Anwendungsspektrum abgedeckt werden. Dadurch vereinfachen sich Produktion, Lagerhaltung, Vertrieb und Anwendung des Dimmers. Eine derzeit typische normative Gesamtleistung des Dimmers beträgt 1000 W in nicht professionellen Anlagen.
Bei diesem kostengünstigen Mehrkanaldimmer ist jede der Leistungsstufen bezüglich ihrer steuerbaren Leistungsbauelemente einheitlich für den n-ten Teil der spezifizierten Gesamtleistung ausgelegt. Die Dimmerleistung lässt sich - bei Bedarf - auf einen oder wenige Verbraucher konzentrieren, da eine Parallelschaltung von Ausgängen ermöglicht ist. Der Kühlkörper ist auf die spezifizierte Gesamtleistung auszulegen.
Eine weitere Erläuterung der Erfindung erfolgt nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die in Zeichnungsfiguren dargestellt sind.
Es zeigen:

Fig. 1: ein Blockschema eines Mehrkanaldimmers gemäß der ersten Variante, und
Fig. 2: ein Blockschema eines Mehrkanaldimmers gemäß der zweiten Variante.

Fig. 1 zeigt ein Blockschema eines Mehrkanaldimmers gemäß der ersten Variante. Auf einem gemeinsamen Kühlkörper 2 sind mehrere Leistungsstufen 1.1, bis 1.n (Kanäle) angeordnet. Sowohl der Kühlkörper 2, wie auch jede der Leistungsstufen 1.1, bis 1.n sind im Beispiel für die spezifizierte Gesamtleistung, z. B. 1000 W ausgelegt. An die Leistungsstufen ist im dargestellten Beispiel jeweils eine Last 1, 2, bis n anschließbar oder angeschlossen. Zur Lastaufteilung und Strombegrenzung aufgrund einer thermischen Überwachung ist in der Stromzuleitung - aus z. B. einem 230V-Wechselspannungsnetz - zu den Leistungsstufen eine gemeinsame Eingangsstufe 3 eingefügt. Zur Ansteuerung der Leistungsstufen 1.1, bis 1.n sind Ansteuerungsmittel 6 vorhanden, die entweder innerhalb eines für alle Komponenten 1.1 bis 1.n, 2, 3 gemeinsamen Gerätegehäuses 7, oder außerhalb des Gerätegehäuses 7 angeordnet sind.
Die Leistungsstufen 1.1 bis 1.n können in bekannter Weise z. B. mit Leistungstransistoren ausgestattet, und in Verbindung mit den Ansteuerungsmitteln 6 für universellen Phasenanschnitt- und/oder Phasenabschnittbetrieb eingerichtet sein. Z. B. zur Leistungsbegrenzung kann auch eine - in der Zeichnung nicht dargestellte - Leitungsverbindung zwischen Eingangsstufe 3 und Ansteuerungsmitteln 6 zwecks Informations- oder Steuersignalaustausch vorgesehen sein.
Fig. 2 zeigt ein Blockschema eines Mehrkanaldimmers gemäß der zweiten Variante, wobei die einzelnen Leistungsstufen 1.1 bis 1.n nur für einen Teil der Gesamtleistung ausgelegt sind, vorzugsweise gleichmäßig auf ein n-tel der Gesamtleistung. Der Anschluß einer Last, z. B. 1.1, mit höherer Leistung als der Leistungsstufen-Leistung ist möglich, wenn Leistungsstufen-Ausgänge mittels Leitungsbrücken 8 parallel geschaltet werden. Die einzelnen Leistungsstufen 1.1 bis 1.n enthalten jeweils eine Strombegrenzungseinrichtung. Die Ansteuerung der Leistungsstufen 1.1 bis 1.n erfolgt unter Zwischenschaltung einer Selektionseinrichtung 4, die dafür eingerichtet ist, lastseitig parallelgeschaltete Leistungsstufen, z.B. 1.1 und 1.2 auch ansteuerungsseitig parallel zu schalten. Ansonsten stimmt der Aufbau des Dimmers mit der ersten Variante überein.

Claims

Mehrkanaldimmer, der eine Anzahl n Leistungsstufen (1.1 bis 1.n) aufweist, wobei die Leistungsstufen (1.1 bis 1.n) mit einem gemeinsamen Kühlkörper (2) thermisch gekoppelt sind, wobei die eingangsseitig parallel geschalteten Leistungsstufen (1.1 bis 1.n) mit einer den Gesamtlaststrom zuführenden Eingangsstufe (3) verbunden sind und wobei eine thermische Überwachung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Leistungsstufen (1.1 bis 1.n) für eine optionale lastseitige Parallelschaltung von mindestens zwei der Leistungsstufen (1.1 bis 1.n) eingerichtet sind,

b) dass die Eingangsstufe (3) eine Einrichtung zur Strombegrenzung aufgrund der thermischen Überwachung aufweist,

c) dass jede der Leistungsstufen (1.1 bis 1.n) für den n-ten Teil der maximalen Gesamtleistung des Mehrkanaldimmers ausgelegt ist, die durch das Wärmeableitvermögen des Kühlkörpers (2) begrenzt ist,

d) dass die Leistungsstufen (1.1 bis 1.n) unter Zwischenschaltung einer Selektionseinrichtung (4) angesteuert sind, wobei die Selektionseinrichtung (4) dafür eingerichtet ist, lastseitig parallel geschaltete Leistungsstufen (1.1 bis 1.n) auch ansteuerungsseitig parallel zu schalten.
Mehrkanaldimmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass seine Komponenten (1.1 bis 1.n, 2, 3, 4) einschließlich Ansteuermitteln (6) in einem gemeinsamen Gerätegehäuse (7) angeordnet sind.