Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnittstellenschaltung zum Anschließen eines Betriebsgerätes für eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel oder eines

Sensors an einen spannungsführenden Bus; ein Verfahren zum Betreiben einer solchen erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung; ein Betriebsgerät für eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, insbesondere mit wenigstens einer Leuchtdiode, aufweisend eine solche erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung; sowie einen Sensor, insbesondere einen optoelektronischen Sensor, aufweisend eine solche erfindungsgemäße

Schnittstellenschaltung. Hintergrund

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt Teilnehmer eines Beleuchtungssystems, wie z.B. Sensoren oder Betriebsgeräte für Leuchtmittel, über einen im Ruhezustand

spannungsführenden Bus miteinander zu verbinden, um über den Bus zum einen eine

Kommunikation zwischen den Teilnehmern des Beleuchtungssystems und zum anderen eine elektrische Versorgung dieser Teilnehmer zu ermöglichen.

Als Protokolle für einen solchen in einem Beleuchtungssystem verwendeten Bus ist DALI (Digital Addressable Lighting Interface) bzw. der DALI-Industriestandard, ESI (Enlighted Serial Interface) bzw. der ESI-Industriestandard sowie IoT-Ready bzw. der IoT-Ready-

Industriestandard bekannt, bei denen der Bus im Ruhezustand spannungsführend ist. Der IoT-Ready-Industriestandard schafft für Beleuchtungssystem-Teilnehmer (wie z.B. Sensoren oder Betriebsgeräte für Leuchtmittel), die für das Internet of Things (IoT) geeignet sind, einen gemeinsamen Industriestandard. Für den Begriff Jnternet of Things“ wird der deutsche Begriff Jnternet der Dinge“ als Synonym verwendet.

Für den Anschluss an einen im Ruhezustand spannungsführenden Bus, wie z.B. einen DALI- Bus oder IoT-Ready-Bus, weist nun der Teilnehmer eines Beleuchtungssystems, wie z.B. ein Sensor oder ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, eine Schnittstellenschaltung auf, über die die elektrische Versorgung des Teilnehmers ausgehend von dem spannungsführenden Bus erfolgen kann. In der Praxis hat sich nun gezeigt, dass es teilnehmerseitig zu einem Kurzschluss kommen kann, d.h. dass es an der Schnittstellenschaltung, die eingangsseitig mit dem

spannungsführenden Bus elektrisch verbunden ist, ausgangseitig zu einem Kurzschluss kommen kann. Durch einen Kurzschluss kann es zu größeren Stromflüssen kommen, durch die die Schnittstellenschaltung zerstört werden kann.

Als ein möglicher Kurzschlussschutz könnten die Bauelemente der Schnittstellenschaltung größer dimensioniert werden, sodass diese robuster gegen höhere Stromflüsse bei einem ausgangseitigen Kurzschluss sind. Dies ist aber nachteilig, da hierdurch der Platzbedarf für die elektrischen Bauelemente erhöht wird und auch die Herstellungskosten steigen.

Im Lichte dieses Standes der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schnittstellenschaltung zum Anschließen eines Betriebsgerätes für eine

Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel oder eines Sensors an einen spannungsführenden Bus bereitzustellen, die einen Kurzschlussschutz aufweist.

Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Schnittstellenschaltung zum Anschließen eines Betriebsgerätes für eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel oder eines Sensors an einen spannungsführenden Bus bereitgestellt; wobei die Schnittstellenschaltung umfasst: einen Eingang, der zum Anschließen an den spannungsführenden Bus eingerichtet ist, eine Stromregelschaltung, die zur Entnahme eines maximalen Stroms aus dem spannungsführenden Bus eingerichtet ist, wenn der spannungsführende Bus an dem Eingang angeschlossen ist, und eine Abschaltschaltung, die dazu eingerichtet ist, bei einem ausgangsseitigen Kurzschluss die Stromentnahme durch die Stromregelschaltung aus dem

spannungsführenden Bus zu unterbrechen. Mit anderen Worten schlägt die vorliegende Erfindung eine Schnittstellenschaltung für einen Teilnehmer eines Beleuchtungssystems, insbesondere für einen Sensor oder ein Betriebsgerät für eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vor, die zum einen dazu eingerichtet ist, einen Strom bis zu einem maximalen Strom aus dem

spannungsführenden Bus zu entnehmen; und die zum anderen dazu eingerichtet ist, bei einem ausgangsseitigen Kurzschluss die Stromentnahme aus dem spannungsführende Bus zu unterbrechen, wodurch der Kurzschluss in der Schnittstellenschaltung aufgehoben wird.

Somit ist die erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung vorteilhaft, da sie zum einen einen Teilnehmer eines Beleuchtungssystems, insbesondere einen Sensor oder ein Betriebsgerät für eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, an einen

spannungsführenden Bus zur elektrischen Versorgung anschließen kann, und zum anderen einen Kurzschlussschutz aufweist.

Unter einem„Spannung sfiihr enden Bus“ wird ein im Ruhezustand spannungsführender Bus, wie z.B. ein DALI-Bus oder IoT-Ready-Bus, verstanden. Unter einem„Betriebsgerät für eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem

Leuchtmittel“ versteht man ein Betriebsgerät, das zur elektrischen Versorgung einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, wie z.B. einer Leuchtdiode, eingerichtet ist. Ein Betriebsgerät ist also ein Beleuchtungs-Aktor, der eine

Leuchtmittelstrecke aufweisend wenigstens ein Leuchtmittel mit einer elektrischen Energie, Strom und/oder Spannung versorgen kann, um die Lichtabgabe durch die

Leuchtmittelstrecke zu steuern.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein Betriebsgerät für eine Leuchtmittelstrecke als Beleuchtungs-Aktor beschränkt. Folglich kann die erfindungsgemäße

Schnittstellenschaltung auch für andere dem Fachmann bekannte Beleuchtungs-Aktoren verwendet werden.

Der Sensor ist insbesondere ein photoelektrischer Sensor bzw. Lichtsensor, der Licht unter Benutzung des photoelektrischen Effekts in ein elektrisches Signal umwandeln kann. Zum Beispiel kann in einem Beleuchtungssystem ein Sensor vorgesehen sein, der die

Lichtintensität des von einer Leuchtmittelstrecke abgegebenen Lichts erfasst und das Erfassungsergebnis dann als Rückführgröße dem entsprechenden Betriebsgerät zum

Betreiben der Leuchtmittelstrecke zuführt. Die Stromregelschaltung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Strom aus dem

spannungsführenden Bus zu entnehmen, der kleiner oder gleich dem maximalen Strom ist. Folglich ist die Stromregelschaltung vorzugsweise dazu eingerichtet, den durch die

Schnittstellenschaltung aus dem spannungsführenden Bus entnommenen Strom auf den maximalen Strom zu begrenzen. Die Stromregelschaltung ist insbesondere dazu eingerichtet, den aus dem spannungsführenden Bus entnommenen Strom auf den maximalen Strom als Sollwert zu regeln.

Unter dem maximalen Strom wird insbesondere ein vordefinierter Strom verstanden, der durch die Schnittstellenschaltung ausgangsseitig bereitgestellt werden soll. Die Abschaltschaltung ist insbesondere dazu eingerichtet, bei einem ausgangseitigen

Kurzschluss den Strompfad in der Stromregelschaltung zwischen dem Eingang und Ausgang der Schnittstellenschaltung zu unterbrechen. Hierdurch wird bei dem ausgangsseitigen Kurzschluss der Kurzschluss in der Schnittstellenschaltung aufgehoben, sodass es zu keiner Beschädigung der Schnittstellenschaltung kommen kann. Die Schnittstellenschaltung, insbesondere die Stromregelschaltung, ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den aus dem eingangsseitig angeschlossenen spannungsführenden Bus entnommenen Strom am Ausgang der Schnittstellenschaltung bereitzustellen.

Vorzugsweise weist die Stromregelschaltung einen ersten Transistor auf, der zur Entnahme des maximalen Stroms aus dem spannungsführenden Bus eingerichtet ist, wenn der spannungsführende Bus an dem Eingang der Schnittstellenschaltung angeschlossen ist; wobei die Abschaltschaltung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, bei einem ausgangsseitigen Kurzschluss den ersten Transistor sperrend zu schalten, wodurch die Stromentnahme durch den ersten Transistor aus dem spannungsführenden Bus unterbrochen wird.

Insbesondere ist die Abschaltschaltung dazu eingerichtet, bei einem ausgangseitigen

Kurschluss den ersten Transistor aktiv sperrend zu schalten, sodass der Strompfad von dem

Eingang über den ersten Transistor zum Ausgang der Schnittstellenschaltung unterbrochen wird.

Ferner weist die Stromregelschaltung vorzugsweise einen zweiten Transistor auf, der dazu eingerichtet ist, die Leitfähigkeit des ersten Transistors derart zu begrenzen, dass die Stromentnahme durch den ersten Transistor aus dem spannungsführenden Bus auf den maximalen Strom begrenzt ist. Mit anderen Worten sind der erste Transistor und der zweite Transistor vorzugsweise derart ausgelegt, dass der durch den ersten Transistor aus dem spannungsführenden Bus entnommene Strom kleiner oder gleich dem maximalen Strom ist. Der Stromwert des durch die Stromregelschaltung aus dem spannungsführenden Bus entnommenen Stroms übersteigt also aufgrund der Verschaltung und Dimensionierung des ersten und zweiten

Transistors den Stromwert des maximalen Stroms nicht.

Des Weiteren sind der erste Transistor und zweite Transistor vorzugsweise derart angeordnet, dass, wenn der spannungsführende Bus an dem Eingang angeschlossen ist, der erste Transistor leitend ist und der zweite Transistor sperrt, solange der durch den ersten Transistor aus dem spannungsführenden Bus entnommene Strom kleiner als ein

Grenzstrom ist; und der zweite Transistor leitend ist, sobald der durch den ersten Transistor entnommene Strom größer oder gleich dem Grenzstrom ist.

Der Grenzstrom ist vorzugsweise derart gewählt, dass der durch die Stromregelschaltung aus dem spannungsführenden Bus entnommene Strom nicht größer als der maximale Strom wird.

Der Grenzstrom entspricht insbesondere dem maximalen Strom

Im leitenden Zustand begrenzt der zweite Transistor vorzugsweise die Leitfähigkeit des ersten Transistors und folglich begrenzt der zweite Transistor vorzugsweise den durch den ersten Transistor aus dem spannungsführenden Bus entnommene Strom auf den maximalen Strom.

Der erste und zweite Transistor sind also vorzugsweise dazu eingerichtet, den aus dem spannungsführenden Bus entnommenen Strom zu regeln, insbesondere auf den maximalen Strom zu regeln.

Vorzugsweise ist jeweils der erste Transistor und zweite Transistor ein Bipolartransistor mit einer pnp-Struktur; wobei der Emitter-Anschluss des ersten Transistors mit dem Basis-

Anschluss des zweiten Transistors elektrisch verbunden ist, und der Basis-Anschluss des ersten Transistors mit dem Kollektor-Anschluss des zweiten Transistors elektrisch verbunden ist.

Ein Bipolartransistor mit einer pnp-Struktur wir auch als pnp-Bipolartransitor bezeichnet. Ferner ist vorzugsweise zwischen einem Eingangsanschluss des Eingangs der

Schnittstellenschaltung und dem Emitter-Anschluss des ersten Transistors sowie Basis- Anschluss des zweiten Transistors ein ohmsches Widerstandselement geschaltet, das derart ausgelegt ist, dass der zweite Transistor sperrt, solange der durch den ersten Transistor aus dem spannungsführenden Bus entnommene Strom kleiner als der Grenzstrom ist, und dass der zweite Transistor leitend ist, sobald der durch den ersten Transistor entnommene Strom größer oder gleich dem Grenzstrom ist.

Das ohmsche Widerstandselement umfasst oder entspricht wenigstens einem ohmschen Widerstand, der derart ausgelegt ist, dass der zweite Transistor sperrt, solange der durch den ersten Transistor aus dem spannungsführenden Bus entnommene Strom kleiner als der Grenzstrom ist, und dass der zweite Transistor leitend ist, sobald der durch den ersten Transistor entnommene Strom größer oder gleich dem Grenzstrom ist.

Vorzugsweise kann die Stromregelschaltung auch mit anderen Transistortypen

implementiert werden, wie z.B. mit Bipolartransistoren mit einer npn-Sturktur bzw. mit npn-Bipolartransistoren, wobei dann die Verschaltung des ersten Transistors, des zweiten Transistors und des ohmschen Widerstandselements entsprechend angepasst werden muss Des Weiteren ist vorzugsweise zwischen dem ohmschen Widerstandselement und dem

Emitter-Anschluss des ersten Transistors sowie Basis-Anschluss des zweiten Transistors eine Temperaturkompensationseinheit geschaltet ist, die wenigstens einen Thermistor, insbesondere Heißleiter, aufweist.

Der wenigstens eine Thermistor der Temperaturkompensationseinheit ist insbesondere ein Heißleiter. Ein Heißleiter wird auch als NTC- Widerstand oder NTC-Thermistor bezeichnet

Die Temperaturkompensationseinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet,

Temperaturschwankungen der Umgebungstemperatur zu kompensieren, sodass die

Stromentnahme durch den ersten Transistor unabhängig von der Umgebungstemperatur erfolgen kann. Vorzugsweise weist die Abschaltschaltung eine Parallelschaltung aus einer elektrischen

Energiespeichereinheit, insbesondere einem Kondensator, und einem dritten Transistor auf, wobei die Parallelschaltung mit dem Steueranschluss des ersten Transistors in Reihe elektrisch verbunden ist; und wobei der dritte Transistor derart ausgelegt ist, dass er leitend ist, wenn der spannungsführend Bus am Eingang der Schnittstellenschaltung angeschlossen ist, und dass er bei einem ausgangseitigen Kurzschluss sperrt.

Die Parallelschaltung aus der elektrischen Energiespeichereinheit und dem dritten

Kondensator ist insbesondere über einen ohmschen Widerstand mit dem Steueranschluss des ersten Transistors elektrisch verbunden. Wenn der erste Transistor ein Bipolartransistor ist, dann entspricht der Steueranschluss dem Basis-Anschluss.

Ferner ist die elektrische Energiespeichereinheit vorzugsweise derart ausgelegt, dass sie nach einer definierten Zeitdauer eines ausgangsseitigen Kurzschlusses auf ein Ladeniveau elektrisch geladen ist, durch das der erste Transistor gesperrt wird, wodurch die

Stromentnahme durch den ersten Transistor aus dem spannungsführenden Bus

unterbrochen wird, solange die elektrische Energiespeichereinheit auf dem Ladeniveau geladen ist.

Dies ist vorteilhaft, da folglich kurzzeitige Stromspitzen an dem Ausgang der

Schnittstellenschaltung (was einem kurzzeitigen ausgangseitigen Kurzschluss entspricht) nicht dazu führen, dass der erste Transistor gesperrt wird. Wenn aber der erste Transistor aufgrund eines längeren Kurzschlusses am Ausgang der Schnittstellenschaltung sperrt, wird nur die Schnittstellenschaltung deaktiviert und nicht das gesamte Betriebsgerät oder der gesamte Sensor (in dem die Schnittstellenschaltung angeordnet sein kann). Folglich kann durch die Schnittstellenschaltung ein Kurzschlussschutz erreicht werden, ohne dass das gesamte Betriebsgerät oder der gesamte Sensor deaktiviert werden muss.

Zu solchen kurzzeitigen Stromspitzen am Ausgang der Schnittstellenschaltung kann es zum Beispiel beim Einschalten eines Betriebsgerätes oder Sensors kommen, wenn die

Schnittstellenschaltung im Betriebsgerät oder Sensor angeordnet ist. Somit ist die elektrische Energiespeichereinheit derart ausgelegt, dass sie nach einer definierten Zeitdauer eines ausgangseitigen Kurzschlusses auf ein Ladeniveau elektrisch geladen wird, durch das der erste Transistor aktiv gesperrt wird.

Durch Dimensionierung der elektrischen Energiespeichereinheit, kann die Ladedauer der elektrischen Energiespeichereinheit bis zu Erreichen des Ladeniveaus und folglich die Zeitdauer eines ausgangseitigen Kurzschlusses festgelegt werden, ab der der erste Schalter aktiv sperrend geschaltet wird

Des Weiteren ist die elektrische Energiespeichereinheit vorzugsweise derart ausgelegt, dass sie wieder entladen wird, wenn der ausgangseitige Kurzschluss aufgehoben wird.

Insbesondere ist zu der elektrischen Energiespeichereinheit ein ohmscher Widerstand parallel geschaltet, über den die elektrische Energiespeichereinheit wieder entladen wird, wenn der ausgangseitige Kurzschluss aufgehoben wird, d.h. wenn ausgangsseitig kein Kurschluss mehr vorhanden ist. Vorzugsweise ist der dritte Transistor ein Bipolartransistor mit einer npn-Struktur, wobei der Emitter- Anschluss des dritte Transistors mit Masse und der Kollektor-Anschluss des dritte Transistors mit dem Basis-Anschluss des ersten Transistors sowie Kollektor-Anschluss des zweiten Transistors elektrisch verbunden ist, und wobei zwischen dem Kollektor- Anschluss des ersten Transistors und dem Basis-Anschluss des dritten Transistors ein

Abschaltelement angeschlossen ist.

Der Kollektor-Anschluss des dritten Transistors ist insbesondere über einen ohmschen Widerstand mit dem Basis-Anschluss des ersten Transistors sowie Kollektor-Anschluss des zweiten Transistors elektrisch verbunden. Vorzugsweise kann der dritte Transistor auch durch einen anderen Transistortypen implementiert werden, wie z.B. durch einen Bipolartransistor mit einer pnp-Sturktur bzw. durch einen pnp-Bipolartransistoren, wobei dann die Verschaltung des dritten Transistors entsprechend angepasst werden muss.

Das Abschaltelement ist vorzugsweise derart ausgelegt, dass bei einem ausgangsseitigen Kurzschluss keine Spannung an diesem abfällt, sodass der dritte Transistor bei dem ausgangsseitigen Kurzschluss sperrt.

Vorzugsweise ist das Abschaltelement ein ohmscher Widerstand. Alternativ ist das

Abschaltelement vorzugsweise eine Diode, deren Anode mit dem Kollektor-Anschluss des ersten Transistors und deren Kathode mit dem Basis-Anschluss des dritten Transistors elektrisch verbunden ist.

Die Schnittstellenschaltung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, an einen DALI-Bus und/oder IoT-Ready-Bus angeschlossen zu werden.

Die Schnittstellenschaltung ist insbesondere dazu eingerichtet, an einen im Ruhezustand spannungsführenden Bus, wie z.B. einen DALI-Bus oder IoT-Ready-Bus, angeschlossen zu werden. Die Schnittstellenschaltung ist vorzugsweise zur elektrischen Leistungsaufnahme aus dem spannungsführenden Bus, insbesondere innerhalb der im DALI-Protokoll oder IoT- Ready-Protokoll vorgegebenen Normen, eingerichtet.

Insbesondere wird der maximale Strom, den die Stromregelschaltung aus dem

spannungsführenden Bus entnehmen kann, durch das DALI-Protokoll oder IoT-Ready- Protokoll festgelegt. Alternativ oder zusätzlich ist die Schnittstellenschaltung insbesondere dazu eingerichtet, an einen ESI-Bus angeschlossen zu werden. Die Schnittstellenschaltung ist insbesondere zur elektrischen Leistungsaufnahme aus dem spannungsführenden Bus innerhalb der im ESI- Protokoll vorgegebenen Normen eingerichtet. Insbesondere wird der maximale Strom, den die Stromregelschaltung aus dem spannungsführenden Bus entnehmen kann, durch das

ESI-Protokoll festgelegt.

Um die erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung zu erreichen, können die vorstehenden optionalen Merkmale beliebig kombiniert werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung gemäß den vorstehenden Ausführungen bereitgestellt, wobei das Verfahren den folgenden Verfahrensschritt aufweist: Unterbrechen, mit der Abschaltschaltung, der Stromentnahme durch die Stromregelschaltung aus dem spannungsführenden Bus bei einem ausgangsseitigen Kurzschluss.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird des Weiteren ein Betriebsgerät für eine

Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, insbesondere mit wenigstens einer

Leuchtdiode, bereitgestellt; wobei das Betriebsgerät eine erfindungsgemäße

Schnittstellenschaltung gemäß den vorstehenden Ausführungen zur elektrischen Versorgung ausgehend von einem spannungsführenden Bus aufweist.

Mit anderen Worten betrifft die vorstehende Erfindung einen Beleuchtungs-Aktor, wie z.B. ein Betriebsgerät für eine Leuchtmittelstrecke, der eine erfindungsgemäße

Schnittstellenschaltung gemäß den vorstehenden Ausführungen zur elektrischen Versorgung ausgehend von einem spannungsführenden Bus aufweist.

Wie bereits vorstehend ausgeführt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein Betriebsgerät für eine Leuchtmittelstrecke als Beleuchtungs-Aktor beschränkt. Folglich kann die erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung auch für andere dem Fachmann bekannte

Beleuchtungs-Aktoren verwendet werden, um für diese eine elektrische Versorgung ausgehend von einem spannungsführenden Bus bereitzustellen.

Das Betriebsgerät ist dann vorzugsweise dazu eingerichtet, über die erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung an den spannungsführenden Bus angeschlossen zu werden, um ausgehend von dem spannungsführenden Bus mit elektrischer Energie versorgt zu werden. Das Betriebsgerät kann dann ausgehend von der über die erfindungsgemäße

Schnittstellenschaltung zugeführten elektrischen Energie die Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel betreiben.

Das wenigstens eine Leuchtmittel ist vorzugsweise eine Leuchtdiode, wie zum Beispiel eine organische Leuchtdiode, anorganische Leuchtdiode, eine Leuchtdiode mit

Sekundäranregung usw.

Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf einen bestimmten Leuchtmitteltypen beschränkt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Sensor, insbesondere optoelektronischer Sensor, bereitgestellt; wobei der Sensor eine erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung gemäß den vorstehenden Ausführungen zur elektrischen Versorgung ausgehend von einem spannungsführenden Bus aufweist.

Der Sensor ist dann vorzugsweise dazu eingerichtet, über die erfindungsgemäße

Schnittstellenschaltung an den spannungsführenden Bus angeschlossen zu werden, um ausgehend von dem spannungsführenden Bus mit elektrischer Energie versorgt zu werden. Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben. Darin zeigt:

Figur l einen schematischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung. Figur 2 einen schematischen Schaltplan einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung.

Figur 3 einen schematischen Schaltplan einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung.

In den Figuren werden sich entsprechende Elemente mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Figur l zeigt einen schematischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung. Die erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung l der Figur 1 umfasst eine Stromregelschaltung 2 und eine Abschaltschaltung 3.

Der Eingang der Schnittstellenschaltung 1 weist zwei Eingangsanschlüsse Ei und El ^* auf, über die die Schnittstellenschaltung 1 an einen spannungsführenden Bus (in Figur 1 nicht gezeigt) angeschlossen werden kann. Wenn am Eingang der Schnittstellenschaltung 1 ein spannungsführender Bus angeschlossen ist, fällt am Eingang, insbesondere zwischen den zwei Eingangsanschlüssen Ei und Ei‘, die Busspannung UB _US ab.

Der Ausgang der Schnittstellenschaltung 1 weist zwei Ausgangsanschlüsse Ai und Ai‘ auf. Wenn die Schnittstellenschaltung in einem Beleuchtungs-Aktor, wie z.B. in einem

Betriebsgerät für eine Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, oder in einem Sensor angeordnet ist, dann ist der elektrische Energieversorgungspfad des

Beleuchtungs-Aktors bzw. des Sensors mit dem Ausgang, insbesondere mit den

Ausgangsanschlüssen Ai und Ai‘, elektrisch verbunden.

Die Stromregelschaltung 2 weist zwei Bipolartransistoren mit einer pnp-Struktur (pnp- Bipolartransistoren) Ti und T2 auf sowie ein ohmsches Widerstandselement in Form eines ersten ohmschen Widerstands Ri und einen zweiten ohmschen Widerstand R2.

Der Emitter-Anschluss des ersten Transistors Ti und der Basis-Anschluss des zweiten Transistors T2 sind miteinander elektrisch verbunden sowie über den ersten Widerstand Ri mit einem ersten Eingangsanschluss El elektrisch verbunden. Der Basis-Anschluss des ersten Transistors Ti und der Kollektor-Anschluss des zweiten Transistors T2 sind miteinander elektrisch verbunden sowie mit dem zweiten Widerstand R2 elektrisch verbunden.

Der Kollektor-Anschluss des ersten Transistors Ti ist mit einem ersten Ausgangsanschluss Ai der Schnittstellenschaltung 1 und der Emitter-Anschluss des zweiten Transistors T2 ist mit dem ersten Eingangsanschluss El elektrisch verbunden.

Der erste Transistor Ti, der zweite Transistor T2, der erste Widerstand Ri und der zweite Widerstand R2 sind derart ausgelegt, dass die Stromregelschaltung 2 einen Strom aus dem spannungsführenden Bus entnimmt, der kleiner oder gleich einem maximalen Strom entspricht, der durch die Dimensionierung dieser elektrischen Bauteile festgelegt wird. Somit ist die Stromregelschaltung 1, insbesondere der erste Transistor Ti, dazu eingerichtet, den festgelegten maximalen Strom aus dem spannungsführenden Bus zu entnehmen, und ausgangseitig bereitzustellen. Der erste und zweite Transistor Ti und T2 sowie der erste und zweite Widerstand Ri und R2 sind derart ausgelegt, das die Stromentnahme durch die Stromregelschaltung aus dem spannungsführenden Bus auf den festgelegten maximalen Strom begrenzt wird

Wenn der spannungsführende Bus an dem Eingang der Schnittstellenschaltung

angeschlossen ist, fällt zwischen dem ersten Eingangsanschluss El und dem zweiten

Eingangsanschluss El“ die Busspannung U _BUS ab, sodass der erste Transistor Ti leitend ist und folglich ein Strompfad zwischen dem ersten Eingangsanschluss El und dem ersten Ausgansanschluss Al über den leitenden ersten Transistor Ti besteht. Folglich wird dann durch die Stromregelschaltung 2, insbesondere durch den ersten Transistor Ti, ein Strom aus dem spannungsführenden Bus entnommen.

Der zweite Transistor T2 sperrt, solange der durch den ersten Transistor Ti aus dem spannungsführenden Bus entnommene Strom kleiner als ein Grenzstrom ist. Der entnommene Strom fließt nämlich durch den ersten Widerstand Ri (ohmsches

Widerstandselement), wobei die dadurch an dem ersten Widerstand Ri abfallende

Spannung der Emitter-Basis-Spannung des zweiten Transistor T2 entspricht.

Sobald der aus dem spannungsführenden Bus entnommene Strom, der durch den leitend ersten Transistor Ti fließt, größer oder gleich dem Grenzstrom ist, wird der zweite Transistor T2 leitend, wodurch die Leitfähigkeit des ersten Transistors begrenzt wird.

Der Grenzstrom ist derart gewählt, dass der durch den ersten Transistor Ti aus dem spannungsführenden Bus entnommene Strom auf den maximalen Strom begrenzt wird.

Insbesondere ist der Grenzstrom derart gewählt, dass der durch den Transistor Ti ausgangseitig bereitgestellte Strom dem maximalen Strom entspricht.

Vorzugsweise entspricht der Grenzstrom dem maximalen Strom.

Würde nun die Schnittstellenschaltung 1 keine Abschaltschaltung 3 aufweisen (der zweite Widerstand R2 wäre dann direkt mit Masse verbunden), dann würde es bei einem

ausgangseitigen Kurzschluss zu einer erhöhten ausgangseitigen Stromaufnahme kommen, die aber durch die Stromregelschaltung 2 begrenzt werden würde. Diese Begrenzung der Stromentnahme durch die Stromregelschaltung 2 auf den maximalen Strom kann bei einem ausgangseitigen Kurzschluss zu einer Zerstörung der Stromregelschaltung 2 (in Abwesenheit der Abschaltschaltung 3) führen.

Folglich ist erfindungsgemäß die Abschaltschaltung 3 vorgesehen, die einen dritten

Transistor in Form eines Bipolartransistors mit einer npn-Struktur (npn-Bipolartransistor) aufweist. Eine elektrische Energiespeichereinheit Ci in Form eines Kondensators sowie ein dritter ohmscher Widerstand R3 sind zu dem dritten Transistor T3 parallel geschaltet. Der Kollektor-Anschluss des dritten Transistors T3 ist über den zweiten Widerstand R2 mit dem Kollektor-Anschluss des zweiten Transistors T2 und dem Basis-Anschluss des ersten Transistors Ti elektrisch verbunden und der Emitter-Anschluss des dritten Transistors T3 ist mit Masse elektrisch verbunden. Die elektrische Energiespeichereinheit Ci und der dritte Widerstand R3 sind jeweils an einer Seite mit dem Knoten zwischen dem zweiten

Widerstand R2 und dem Kollektor-Anschluss des dritten Transistors T3 elektrisch verbunden und an der anderen Seite mit Masse elektrisch verbunden. Der zweite Eingangsanschluss ET und der zweite Ausgangsanschluss AT liegen beide auf

Masse.

Der Basis-Anschluss des dritten Transistors T3 ist über ein Abschaltelement 4 mit dem Kollektor-Anschluss des ersten Transistors Ti und dem ersten Ausgansanschluss Ai der Schnittstellenschaltung 1 elektrisch verbunden. Wie bereits vorstehend ausgeführt, kann das Abschaltelement 4 ein ohmscher Widerstand

(in Figur 1 nicht gezeigt) oder eine Diode (in Figur 1 gezeigt) sein. In der Ausführungsform der Figur 1 entspricht das Abschaltelement 4 beispielhaft einer Diode Di, wobei die Anode der Diode Di mit dem Kollektor-Anschluss des ersten Transistors Ti und die Kathode der Diode Di mit dem Basis-Anschluss des dritten Transistors T3 elektrisch verbunden ist. Bei einem ausgangseitigen Kurzschluss, also einem Kurzschluss der beiden

Ausgansanschlüssen Ai und AT der Schnittstellenschaltung 1, fällt an der Diode Di keine Spannung ab, wodurch die Diode Di sperrt. Folglich sperrt der dritte Transistor T3, sodass die elektrische Energiespeichereinheit Ci elektrisch aufgeladen wird. Hierbei wird die elektrische Energiespeichereinheit Cl insbesondere ausgehend von dem ersten

Eingangsanschluss El über den zweiten Transistor T2 mit elektrischer Energie geladen

Sobald die elektrische Energiespeichereinheit Ci auf ein Ladeniveau aufgeladen ist, bei dem der erste Transistor Ti sperrt, wird der erste Transistor Ti durch die Abschaltschaltung 3 aktiv sperrend geschaltet.

Insbesondere sobald die elektrische Energiespeichereinheit Ci auf ein Ladeniveau aufgeladen ist, bei dem der erste Transistor Ti aufgrund der an der elektrischen

Energiespeichereinheit Ci abfallenden Spannung sperrt, wird der erste Transistor Ti durch die Abschaltschaltung 3 aktiv sperrend geschaltet. Die elektrische Energiespeichereinheit Ci ist also derart ausgelegt, dass sie nach einer definierten Zeitdauer eines ausgangsseitigen Kurzschlusses auf das Ladeniveau elektrisch geladen ist, durch das der erste Transistor Ti aktiv gesperrt wird, wodurch die

Stromentnahme durch den ersten Transistor Ti aus dem spannungsführenden Bus unterbrochen wird, solange die elektrische Energiespeichereinheit auf dem Ladeniveau geladen ist.

Somit kann durch Dimensionierung der elektrischen Energiespeichereinheit Ci die Mindestzeitdauer eines ausgangsseitigen Kurzschlusses eingestellt werden, die notwendig ist, damit der ausgangseitige Kurzschluss zum Abschalten der Stromregelschaltung 2, insbesondere zum Unterbrechen der Stromentnahme durch die Stromregelschaltung 2, führt.

Wenn der erste Transistor Ti durch die Abschaltschaltung 3, insbesondere durch die an der geladenen elektrischen Energiespeichereinheit Ci abfallenden Spannung, aktiv sperrend geschaltet wird, dann wird der Strompfad von dem ersten Eingangsanschluss Ei über den ersten Transistor Ti zum ersten Ausgangsanschluss Ai unterbrochen. Folglich wird die

Stromentnahme durch den ersten Transistor Ti aus dem spannungsführenden Bus unterbrochen.

Solange der ausgangseitige Kurzschluss vorhanden ist, bleibt die elektrische

Energiespeichereinheit elektrisch geladen, sodass der erste Transistor Ti weiterhin sperrt. Sobald der ausgangseitige Kurzschluss behoben wird, entlädt sich die durch den

ausgangseitigen Kurzschluss aufgeladene elektrische Energiespeichereinheit Ci über den dritten Widerstand R3. Wenn das Ladeniveau der elektrischen Energiespeichereinheit Ci bzw. die an der elektrischen Energiespeichereinheit Ci abfallende Spannung soweit abgefallen ist, dass der erste Transistor Ti wieder leitet, ist die Schnittstellenschaltung 1, insbesondere die Stromregelschaltung 2, wieder funktionsunfähig. Das heißt, durch den leitenden ersten Transistor Ti wird wieder ein Strompfad ausgehend vom ersten

Eingangsanschluss zum ersten Ausgangsanschluss Ai bereitgestellt. Folglich wird dann durch die Stromregelschaltung 2, insbesondere durch den ersten Transistor Ti, ein Strom aus dem spannungsführenden Bus entnommen, der auf den maximalen Strom begrenzt ist. Figur 2 zeigt einen schematischen Schaltplan einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung. Die erfindungsgemäße Schnitstellenschaltung der Figur 2 entspricht im Wesentlichen der erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung der Figur l, wobei die Schnittstellenschaltung der Figur 2 zusätzliche elektrische Bauelemente aufweist. Somit sind die vorstehenden Ausführungen zur Schnitstellenschaltung der Figur l ebenfalls für die

Schnittstellenschaltung der Figur 2 zutreffend. Nachfolgend werden daher hauptsächlich die zusätzlichen elektrischen Bauelemente beschrieben.

Gemäß der Figur 2 ist zwischen dem ohmschen Widerstandselement in Form des ersten Widerstands Ri und dem Emitter-Anschluss des ersten Transistors Ti sowie Basis- Anschluss des zweiten Transistors eine Temperaturkompensationseinheit 5 geschaltet. Die Temperaturkompensationseinheit 5 umfasst einen Thermistor Rt2 in Form eines

Heißleiters, der an einer Seite mit dem ohmschen Widerstandselement in Form des ersten Widerstands Ri und auf der anderen Seite mit dem Emitter-Anschluss des ersten

Transistors Ti sowie Basis-Anschluss des zweiten Transistors T2 elektrisch verbunden ist. Die Temperaturkompensationseinheit 5 weist vorzugsweise einen ohmscher Widerstand Rti auf, der zu dem Thermistor Rt2 parallel geschaltet ist

Die Temperaturkompensationseinheit 5, insbesondere der Thermistor Rt2, ist vorzugsweise dazu eingerichtet, Temperaturschwankungen der Umgebungstemperatur zu kompensieren, sodass die Stromentnahme durch den ersten Transistor Ti unabhängig von der

Umgebungstemperatur erfolgen kann. Figur 3 zeigt einen schematischen Schaltplan einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung.

Die erfindungsgemäße Schnitstellenschaltung der Figur 3 entspricht im Wesentlichen der erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung der Figur 1, wobei die Schnitstellenschaltung der Figur 3 zusätzliche elektrische Bauelemente aufweist. Somit sind die vorstehenden Ausführungen zur Schnitstellenschaltung der Figur 1 ebenfalls für die

Schnittstellenschaltung der Figur 3 zutreffend. Nachfolgend werden daher hauptsächlich die zusätzlichen elektrischen Bauelemente beschrieben.

Gemäß der Figur 3 ist zwischen dem ersten Transistor Ti und dem Ausgang der

Schnittstellenschaltung 1 eine optionale Filterschaltung 6 geschaltet, die zum Filter des durch die Stromregelschaltung 2 aus dem spannungsführenden Bus entnommenen Stroms und der entsprechenden Spannung eingerichtet ist Die Filterschaltung 6 umfasst eine Spule Li, einen ohmschen Widerstand R4 und einen Kondensator C2. Die Spule Li ist an einer Seite mit dem Kollektor-Anschluss des ersten Transistors Ti und an der anderen Seite mit dem ersten Ausgangsanschluss elektrisch verbunden. Der Widerstand R4 und der Kondensator C2 sind jeweils an einer Seite mit dem ersten Ausgangsanschluss Ai und an der anderen Seite mit dem zweiten Ausgangsanschluss

AT elektrisch verbunden.

Die optionale Filterschaltung 6 der Schnittstellenschaltung 1 der Figur 3 kann auch in der Schnittstellenschaltung der Figur 1 und der Figur 2 implementiert werden.

Die Schnittstellenschaltung 1 der Figur 3 umfasst ferner eine optionale Zener-Diode

D2wobei die Anode der Zener-Diode D2 mit dem zweiten Eingangsanschluss ET und die

Kathode der Zener-Diode D2 mit dem dritten Widerstand R3, der elektrischen

Energiespeichereinheit Ci und dem Emitter-Anschluss des dritten Transistors T3 elektrisch verbunden ist. Die Zenerdiode ist auch unter dem Begriff ,, Z-Diode“ bekannt.

Die optionale Zenerdiode D2 der Schnittstellenschaltung 1 der Figur 3 kann auch in der Schnittstellenschaltung der Figur 1 und der Figur 2 implementiert werden.

Gemäß der Figur 3 wird gezeigt, dass an dem zweiten Eingangsanschluss ET ein

Optokoppler OptK angeschlossen werden kann, wobei auf der Empfangsseite des

Optokopplers OptK ein erster Ausgangsanschluss des Optokopplers OptK mit dem zweiten Eingangsanschluss ET der Schnittstellenschaltung und der zweite Ausgangsanschluss des Optokopplers OptK mit Masse elektrisch verbunden ist.

Die Schnittstellenschaltung 1, insbesondere die Abschaltschaltung 2, ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den ersten Transistor Ti aktiv sperrend zu schalten, falls im Optokoppler empfangsseitig kein Signal anliegt

Die erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung jeder der Figuren 1 bis 3 kann ein Bestandteil eines Beleuchtungs-Aktors, wie z.B. eines Betriebsgerätes für eine Leuchtmittelstrecke, oder eines Sensors, wie z.B. eines optoelektronischen Sensors, sein.

Der Beleuchtungs-Aktor, wie z.B. das Betriebsgerät, oder der Sensor, wie z.B. der optoelektronische Sensor, ist dann vorzugsweise dazu eingerichtet, über die

erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung an einen spannungsführenden Bus angeschlossen zu werden, um ausgehend von dem spannungsführenden Bus mit elektrischer Energie versorgt zu werden.