灯的制作方法

xiaoxiao2020-09-10  1

专利名称:灯的制作方法
技术领域
本发明涉及一种灯,其具有用于识别灯的连接端的配置的电路。还提出了一种用于激励灯的方法。
背景技术
荧光灯的管直径被标准化。在此,字母“T”(表示“tube”,管(英文))之后的数代表八分之一英寸(即1/8女25. 4mm = 3. 175mm)。T5管例如具有5/8英寸的直径,其对应于大约16mm。开发以T12管开始并且行进至更纤细的管,其需要更少的材料、运输时的更少体积、储藏时的更少体积和安装时的更少体积并且得出每瓦特更高的光产出。如今,通常使用譬如T8荧光灯和T5荧光灯(譬如在两个光功率“亮”或“有效”中)以及T4荧光灯作为薄的光带(Lichtleisten),譬如用在书架中。在下文中以“Tx灯”表示不同的灯,其中这些灯中的每个都具有四个连接端。要补充说明的是在此所描述的Tx灯尤其涉及(具有四个连接端的)荧光灯的形式。灯的构造本身可以与荧光灯不同地也包括其他的发光装置诸如半导体发光元件或者发光二极管 (LED)。Tx灯尤其可以实施为RGB灯,其具有譬如不同颜色的多个发光二极管。Tx灯具有四个连接端(也称为引脚),其可以适于激励RGB-Tx灯的各个颜色。 然而在此有问题的是,灯的连接端根据RGB-Tx灯到灯座中的实际安装位置接触在灯座 (Leuchtenfassung)的不同的位置。换言之,不利的是,Tx灯不可以任意地装入到灯座中, 因为例如Tx灯的单个引脚针对确定颜色来激励。

发明内容
本发明的任务在于,避免上述缺点并且尤其提出如下可能性,其中可以将具有编码的引脚的RGB灯任意地装入到灯座中。该任务根据独立权利要求的特征部分来解决。本发明的改进方案也从从属权利要求中得出。为了解决该任务而提出一种具有四个连接端的灯,其包括用于识别连接端的配置的电路,-该电路具有处理器单元,连接端的信号可以借助该处理器单元来分析,-其中处理器单元具有用于激励至少一个发光装置的输出端,以及-其中根据所分析的四个连接端的信号来激励输出端。因此,可以与灯在插座中的实际位置无关地实现灯的正确连接端通过插座与驱动装置(譬如与电子镇流器,EVG)连接。由此,不会将灯错误地插入到灯座中。对于实施为所谓的改型灯的灯、尤其是Tx灯有利的是可以利用灯的形状,以通过具有半导体发光元件的灯来取代传统的荧光管。改型灯尤其具有多个半导体发光元件或者多个发光二极管(LED),其通过驱动装置来合适地激励。处理器单元可以是微处理器、微控制器或者类似的部件。例如可以使用以下微控制器Atmel-AT Tiny 13 或者 Atmel-AT PWM 81。在此所描述的解决方案可以用于任意的具有四个连接端的灯。在此,例如其可以是带有灯头的“紧凑型荧光灯”(CFL)。尤其可以使用以下灯头2G13T-U、G10q T_R、 2GX13T-R5 (T-R16)、G24g_l、G24g_2、G24g_3、GX24q_l、GX24q_2、GX24q_3、GX24q_l、 GX24q-4,2Gl 1、2G7、2GX7、2G10、GRIOq、GRY10q-3。一个改进方案是灯的连接端的信号可以借助处理器单元的三个输入端来分析, 其中输入端可以根据由处理器单元所分析的信号与处理器单元的相应的输出端连接,或者处理器单元的输出端可以切换到三态模式中。如果处理器单元的输出端处于三态模式中,则与该输出端连接的发光装置直接通过灯的连接端来激励并且不通过处理器单元来激励。这能够实现使用仅具有三个输入端的处理器单元。另一个改进方案是灯的连接端的信号可以借助处理器单元的四个输入端来分析,其中在输入端上的地电势可以根据由处理器单元所分析的信号来识别,并且其余的输入端中的每个输入端可以与处理器单元的相应的输出端连接。输入端可以与输出端在基本上一个脉宽调制(PWM-)信号的持续时间中相应地连接或者分离。也可能的是输入端与输出端根据灯在灯座中的定位或多或少持续地(例如在灯的驱动的持续时间中,即当其被接通并且被驱动装置激励时)“互连 (durchgeschaltet) ”。在该情况下,驱动装置可以根据处理器单元的输入端和输出端的互连通过处理器单元传送PWM信号。一个改进方案尤其是处理器单元的输入端还可以切换为不活动。在此要说明的是当在输入端上的电压小于预给定的电压(譬如3V)但是大于地电势时,则将该输入端切换为不活动。在该情况下不通过驱动装置(例如EVG)对灯的所涉及的颜色进行激励,脉宽调制的激励信号在不活动阶段或者“低”阶段中。相应地,如果在输入端上的电压大于预给定的电压(或者大于另外的可预给定的电压)时,可以将输入端切换为活动。这对应于用于灯的对应的颜色的脉宽调制的激励信号的活动阶段或者“高”阶段。因此,可以有利地在地电势和在脉宽调制的激励信号的活动阶段和不活动阶段期间的不同电压之间进行区分。因此,在此介绍的建议实现了两个方面一方面是灯的连接端在插座中的位置的确定(借助于确定灯的哪个引脚与地电势连接),另一方面,可能的是,由灯的驱动装置根据颜色为灯的三个引脚之一提供的脉宽调制的激励信号被处理器单元使用,该处理器单元适于激励发光装置、尤其是发光二极管。在此要说明的是灯例如是RGB灯。可替选地,可以借助驱动装置通过灯的插座激励其他颜色或者颜色组合。因此,驱动装置可以针对灯的每个引脚激励譬如一种颜色,并且可以借助脉宽调制来调节譬如与相应的至少一个发光装置(譬如至少一个该颜色的LED)的亮度。灯的所激励的发光装置也可以具有多个不同颜色的发光装置(譬如半导体发光元件或者LED)。一个改进方案也是处理器单元确定灯的其上有地电势的连接端。此外,一个改进方案是可以借助连接端的预给定的布置根据与地电势连接的连接端的位置来识别其余连接端的功能,并且可以由处理器单元根据所识别的连接端来相应地激励输出端。在此要说明的是灯可以具有其连接端与功能譬如颜色(红、绿、蓝)的固定的关联。于是足够的是确定由驱动装置将其与接地端连接的连接端的位置。灯或者灯的处理器单元可以通过其余连接端与接地连接端的固定的关联来根据灯在灯座中的定位正确进行输出端的激励或者各个发光装置的激励。在附加的改进方案的范围中,可以借助所存储的表来识别其余连接端的功能。该表可以是处理器单元可以访问的任意所(暂时)存储的数据(譬如为查找表的形式)。于是,处理器单元例如可以根据与驱动装置的地电势连接的灯的连接端(或者引脚)借助于该表来确定其余连接端的配置并且因此相应地激励输出端。接下来的改进方案在于,可以借助重复地在处理器单元上运行的程序来识别其余连接端的功能。于是可能的是,例如在循环中连续地重复并且例如可以在几微秒内被运行完的程序在处理器单元上运行。可以通过相应地安置在程序中的询问实现上述的表的功能。在该情况下不必提供用于该表的单独的存储器。一个扩展方案是灯具有三个发光装置。一个替选的实施形式在于,灯是RGB灯。接下来的扩展方案是每个发光装置具有至少一个半导体发光元件、尤其至少一个发光二极管。尤其可以为每个发光装置设置多个同色或不同色的发光二极管。尤其可以设计相继连接的发光二极管的串作为发光装置。另一个改进方案在于,灯的四个连接端中的三个设置为用于激励相应的颜色,尤其红、绿和蓝。—个附加的扩展方案是颜色的激励通过驱动装置的脉宽调制信号来进行。上述任务也通过一种用于激励灯的方法来解决,-其中灯具有四个连接端,-其中借助驱动单元分析连接端的信号,以及-其中根据所分析的信号激励处理器单元的输出端。一个扩展方案在于,借助处理器单元通过确定与地电势连接的连接端的方式来分析连接端的信号。


在下文中借助附图示出和阐述本发明的实施例。其中图1示出了用于识别灯在插座中的定位的示意性电路,其中该电路设置在灯中;图2示出了用于识别灯在插座中的定位的替选电路;图3示出了示意性流程图,如其例如可以作为程序在根据图1的电路的微处理器上运行。
具体实施例方式在图1至3中所涉及的灯尤其可以是示例性地提及的Tx灯。尤其提出了如下的解决方案,其能够实现灯在灯座中的任意定位,该灯的连接端 (也称为引脚)至少部分地以颜色来编码。于是可以自动地确定灯安装在什么位置中;根据灯在灯座中的实际位置来正确激励该灯。灯可以是包括至少一个半导体发光元件譬如发光二极管(LED)的灯。灯尤其可以实施为RGB灯,其包括至少一个红色发光装置、至少一个绿色发光装置和至少一个蓝色发光装置。灯通过驱动装置(也称为电子镇流器,EVG)来激励。图1示出了用于识别灯在插座中的定位的示意性电路图,其中该电路设置在灯中。灯具有四个引脚^ιΟ、^ι1、Ιη2和h3。灯尤其包括具有输入端El、E2、E3以及输出端A1、A2、A3的微处理器101。此外,微处理器101具有用于接地端(GND)的连接端以及用于电源电压的连接端VC。引脚InO通过二极管DOl与节点105连接,其中二极管DOl的负极指向节点105。 在节点105上也有根据图1的电路的正的电源电压VCC的电势。引脚InO通过二极管D02 与接地端(GND)连接,其中二极管D02的负极指向引脚化0。弓丨脚Inl通过二极管Dll与节点105连接,其中二极管Dll的负极指向节点105。 引脚Inl通过二极管D12与接地端(GND)连接,其中二极管D12的负极指向引脚hi。此外,引脚Inl通过电阻器Rll与节点106连接。节点106与微处理器101的输入端El连接。此外,连接端106通过电阻器RlO与
接地端连接。节点105通过由电阻器R74和发光二极管D7构成的串联电路与Mosfet (金属氧化物半导体场效应晶体管)102的漏极连接端连接。Mosfetl02的源极连接端与接地端连接。发光二极管D7的负极指向Mosfet 102。节点105通过由电阻器R64和发光二极管D6构成的串联电路与Mosfet 103的漏极连接端连接。Mosfet 103的源极连接端与接地端连接。发光二极管D6的负极指向Mosfet
103。节点105通过由电阻器肪4和发光二极管D5构成的串联电路与MoSfetl04的漏极连接端连接。Mosfet 104的源极连接端与接地端连接。发光二极管D5的负极指向Mosfet
104。发光二极管D7例如实施为绿色发光二极管,发光二极管D6例如实施为红色发光二极管并且发光二极管D5例如实施为蓝色发光二极管。因此,该灯是RGB灯。尤其是,可以分别设置一个或者多个发光二极管譬如发光二极管串(例如为串联)。引脚InO通过由电阻器R53和二极管D51构成的串联电路与微处理器101的输出端Al连接,其中二极管D51的负极指向输出端Al。引脚InO通过由电阻器R63和二极管D61构成的串联电路与微处理器101的输出端A2连接,其中二极管D61的负极指向输出端A2。引脚InO通过由电阻器R73和二极管D71构成的串联电路与微处理器101的输出端A3连接,其中二极管D71的负极指向输出端A3。
此外,输出端Al通过包括电阻器R52和R51的串联电路与接地端连接。由电阻器 R52和R51构成的串联电路的中间抽头与Mosfet 104的栅极连接端连接。此外,输出端A2通过包括电阻器R62和R61的串联电路与接地端连接。由电阻器 R62和R61构成的串联电路的中间抽头与Mosfet 103的栅极连接端连接。此外,输出端A3通过包括电阻器R72和R71的串联电路与接地端连接。由电阻器 R72和R71构成的串联电路的中间抽头与Mosfet 102的栅极连接端连接。在微处理器101的输入端El和微处理器101的连接端VC之间设置有电阻器R12。 连接端VC与节点107连接。在节点105和节点107之间设置有电阻器R9。在节点107和接地端之间设置有齐纳二极管D9,其负极指向节点107。齐纳二极管D9例如具有5伏特的击穿电压。与齐纳二极管D9并联地设置有电容器C9。此外,节点107通过电阻器R22与微处理器101的输入端E2连接。输入端E2通过电阻器R20与接地端连接。输入端E2还通过电阻器R21与引脚In2连接。节点105通过二极管D21与引脚Ιη2连接并且引脚Ιη2通过二极管D22与接地端连接。二极管D21的负极指向节点105并且二极管D22的负极指向引脚化2。此外,节点107通过电阻器R32与微处理器101的输入端Ε3连接。输入端Ε3通过电阻器R30与接地端连接。输入端Ε3还通过电阻器R31与引脚Ιη3连接。节点105通过二极管D31与引脚Ιη3连接并且引脚Ιη3通过二极管D32与接地端连接。二极管D31的负极指向节点105并且二极管D32的负极指向引脚化3。微处理器101具有六个输入端和输出端。灯具有4个连接端(引脚InO至, 借助于其来激励三个LED颜色(诸如红、绿、蓝)。因此,当全部七个输入端和输出端可用时,微处理器于是可以进行合适的激励。然而,在图1中所示的电路能够实现借助仅仅具有六个输入端和输出端的微处理器激励灯的三个颜色。为此,微处理器的输入端El至E3被如下分析如果在灯的连接端之一上、即在引脚InO至In3之一上存在电压,则该电压通过引脚MO的二极管D01、引脚^il的二极管D11、通过引脚的二极管D21和通过引脚In3 的二极管D31引导到节点105。如果在引脚InO至Ιη3之一上存在地电势,则该地电势通过引脚hO的二极管 D02、引脚Inl的二极管D12、通过引脚In2的二极管D22和通过引脚Ιη3的二极管D32进一步引导到在图1中所示的电路的接地端GND上。用于微处理器101 (通过其连接端VC)的电源借助齐纳二极管D9实现与电容器C9 的连接。可替选地,可以使用电压调节器,例如器件7805(5伏特电压调节器)。如果引脚^il未接线,则电压根据所选择的值通过电阻器R10、R11和R12来分配。 电阻器Rll和R12之间的电势施加到微处理器101的输入端El上并且被该微处理器评价为“低信号”。如果在引脚Inl上有电压,则通过电阻器R10、R11和R12的电压分配相应地改变。 如果在微处理器101的输入端El上存在更高的电势,则该电势可以被该微处理器识别为
“高信号”。如果引脚^il与接地端连接,则通过电阻器R10、R11和R12的电压分配改变,使得在微处理器101的输入端El上的更低的电势评价为地电势。在输入端E2和E3上的信号的分析相应地起作用。微处理器101可以根据下面所示的表确定引脚InO至中的哪个引脚激励输出端Al至A3并且由此激励D5至D7。
权利要求
1.一种具有四个连接端αη0,^ι1,^ι2,^ι3)的灯,其包括用于识别连接端的配置的电路,-该电路具有处理器单元(101),借助于该处理器单元能够分析连接端的信号, -其中该处理器单元具有用于激励至少一个发光装置(D5,D6,D7)的输出端(Al,Α2, A3),以及-其中输出端根据所分析的所述四个连接端的信号来激励。
2.根据权利要求1所述的灯,其中灯的连接端的信号能够借助处理器单元的三个输入端(El,Ε2,Ε3)来分析,其中能够根据由处理器单元所分析的信号将每个输入端与处理器单元的相应的输出端连接,或者处理器单元的相应的输出端能够切换到三态模式中。
3.根据权利要求1所述的灯,其中灯的连接端的信号能够借助处理器单元的四个输入端(Ε1,Ε2,Ε3,Ε4)来分析,其中在输入端上的地电势能够根据由处理器单元所分析的信号来识别,并且其余的输入端中的每个输入端与处理器单元的相应的输出端连接。
4.根据权利要求2或3所述的灯,其中处理器单元的输入端还能够切换为不活动。
5.根据上述权利要求之一所述的灯,其中处理器单元确定灯的在其上有地电势的连接端。
6.根据权利要求5所述的灯,其中所述其余的连接端的功能能够借助连接端的预给定的布置根据与地电势连接的连接端的位置来识别,并且处理器单元能够相应地根据所识别的连接端来激励输出端。
7.根据权利要求6所述的灯,其中所述其余的连接端的功能能够借助所存储的表来识别。
8.根据权利要求6所述的灯,其中所述其余的连接端的功能能够借助重复地在处理器单元上运行的程序来识别。
9.根据上述权利要求之一所述的灯,其中灯具有三个发光装置。
10.根据上述权利要求之一所述的灯,其中灯是RGB灯。
11.根据上述权利要求之一所述的灯,其中每个发光装置具有至少一个半导体发光元件、尤其至少一个发光二极管。
12.根据上述权利要求之一所述的灯,其中灯的四个连接端中的三个设置为用于激励相应的颜色,尤其红、绿和蓝。
13.根据权利要求12所述的灯,其中颜色的激励通过驱动装置的脉宽调制信号来进行。
14.一种用于激励灯的方法, -其中灯具有四个连接端,-其中借助处理器单元分析连接端的信号,以及 -其中根据所分析的信号激励处理器单元的输出端。
15.根据权利要求14所述的方法,其中借助处理器单元通过确定与地电势连接的连接端的方式来分析连接端的信号。
全文摘要
提出了一种具有四个连接端的灯,其包括用于识别连接端的配置的电路,该电路具有处理器单元,借助于该处理器单元可以分析连接端的信号,其中处理器单元具有用于激励至少一个发光装置的输出端,并且其中输出端根据所分析的四个连接端的信号来激励。还提出了一种用于激励灯的方法。
文档编号H05B37/02GK102196631SQ201110051839
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月2日 优先权日2010年3月2日
发明者托马斯·施马赫特 申请人:奥斯兰姆有限公司

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