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EP2992735A1 - Betriebsschaltung für led - Google Patents

Betriebsschaltung für led

Info

Publication number
EP2992735A1
EP2992735A1 EP14731538.6A EP14731538A EP2992735A1 EP 2992735 A1 EP2992735 A1 EP 2992735A1 EP 14731538 A EP14731538 A EP 14731538A EP 2992735 A1 EP2992735 A1 EP 2992735A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switch
condition
current
operating circuit
led
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14731538.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Lochmann
Markus SCHERTLER
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tridonic GmbH and Co KG filed Critical Tridonic GmbH and Co KG
Publication of EP2992735A1 publication Critical patent/EP2992735A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
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    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
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    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/375—Switched mode power supply [SMPS] using buck topology
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/12—Controlling the intensity of the light using optical feedback
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the invention relates to an operating circuit with
  • Semiconductor light sources such as light emitting diodes have become increasingly interesting for lighting applications in recent years. The reason for this is, among other things, that crucial technical
  • Brightness as well as the light efficiency (light output per watt) of these light sources could be achieved.
  • LEDs have become an attractive alternative to conventional light sources such as incandescent or
  • LEDs Semiconductor light sources are well known in the art and will hereafter be referred to as LEDs
  • LEDs are therefore always operated in a mode in which the current flow through the LED is controlled.
  • switching regulator such as step-down converter or buck
  • the time average of the LED current represents the RMS current through the LED arrangement and is a measure of the brightness of the LEDs.
  • the LEDs are supplied by the operating device low-frequency pulse packets (typically with a frequency in the range of 100-1000 Hz) with (in the time average) constant current amplitude.
  • the current within a pulse packet is superimposed on the above-mentioned high-frequency ripple.
  • the brightness of the LEDs can now be controlled by changing the turn-on ratio of the pulse packets; For example, the LEDs may be dimmed down by increasing the time interval between the pulse packets (ie, the power up phase) or the width of the pulses
  • Pulse packets (ie the power-on phase) is reduced.
  • a practical requirement of the operating device is that it can be used as flexibly and versatile as possible, for example, regardless of how many LEDs are actually connected as a load and should be operated.
  • the load may also change during operation if, for example, an LED fails.
  • the LEDs are, for example, in a so-called 'continuous conduction mode' or
  • a buck converter for the operation of at least one LED (or a plurality of LEDs connected in series), which has a first switch S1, is shown as a basic circuit.
  • the operating circuit is supplied with a DC voltage or a rectified AC voltage U0.
  • Operating circuit for at least one LED for operation provide at least one LED, which in a simple way to improve the regulation of the operation of the lamp. This object is achieved by the features of the independent claims.
  • the dependent claims further form the central idea of the invention in a particularly advantageous manner.
  • a supply voltage for at least one LED is by means of a coil and a through a
  • Control unit clocked first switch
  • the control unit turns on the first switch upon reaching a restart condition, and the control unit turns off the first switch upon reaching a turn-off condition.
  • Restart condition and / or the switch-off condition can be set depending on the current dimming level.
  • the reclosing condition may be the expiration of a
  • the reclosing condition can also be a voltage monitored at the operating circuit, preferably the voltage at a secondary winding inductively coupled to the coil.
  • the switch-off condition may be the expiration of a switch-on period.
  • the switch-off condition may be a current monitored by the operating circuit, preferably the current through a measuring resistor (shunt, RS).
  • the control / regulating unit can both the achievement of the switch-off condition as well as the achievement of the
  • first sensor unit which generates a first sensor signal dependent on the current through the first switch
  • second sensor unit which detects the achievement of the demagnetization of the coil or the current flow through the LED during the switch-off phase of the first switch and a sensor signal generated, and that the sensor signals are supplied to the control unit and processed.
  • the first sensor unit which generates a first sensor signal dependent on the current through the first switch
  • a second sensor unit which detects the achievement of the demagnetization of the coil or the current flow through the LED during the switch-off phase of the first switch and a sensor signal generated, and that the sensor signals are supplied to the control unit and processed.
  • the operating circuit provides a supply voltage for at least one LED by means of a coil and a clocked by a control / regulating unit first switch, wherein when the first switch in the coil, an energy is temporarily stored, which is switched off with the first switch via a diode and at least one LED discharges.
  • There is a first sensor unit which generates a current dependent on the current through the first switch first sensor signal, and a second sensor unit, the achievement of the Demagnetization of the coil or the current flow detected by the LED during the turn-off of the first switch and generates a second sensor signal.
  • Sensor signals are supplied to and processed by the control unit, the control unit turning on the first switch at the time when the coil is demagnetized and / or the diode is turned off, the control unit connecting the first switch to the first switch
  • the control unit compares the averaged current detected by the first switch and a reference value, and the control unit adjusts according to
  • the reference value can be set depending on the current dimming level.
  • the averaged current can be detected by a low-pass filter on the measuring resistor, the low-pass filter can be separated during the pulse pause of a low-frequency PWM signal by means of a third switch.
  • a capacitor may be provided that is parallel to the at least one LED and that maintains current through the LED during the demagnetization phase of the coil.
  • Figure la shows a circuit arrangement according to the
  • FIG. 1b shows a diagram with the time profile of the LED current in the circuit arrangement of FIG. 1a (prior art).
  • FIG. 2 a shows a first example of an operating circuit (buck) according to the invention for LEDs
  • FIG. 2b shows a diagram which is time-dependent
  • FIG. 5 shows a modification of the circuit of FIG. 2a (Buck Boost).
  • FIG. 6 shows a further specific embodiment of the invention
  • FIG. 7 shows a further specific embodiment of the invention
  • FIG. 8 shows a diagram that is time-dependent
  • Figure la and Figure lb show the state of the art.
  • the circuit arrangement shown in FIG. 2a is an example of a possible operating circuit. It is used to operate at least one (or more in series and / or parallel switched) LED. For example, in the example shown, two LEDs are in series
  • the LED or the serially and / or parallel-connected LEDs are also referred to below as the LED track.
  • An advantage of the present invention is that the operating circuit adapts very flexibly to the type and number of serially connected LEDs.
  • the circuit is supplied with a DC voltage U0, which of course can also be a rectified AC voltage.
  • the LEDs are connected in series with a coil LI and a first switch Sl.
  • the circuit arrangement has a diode D1 (the diode D1 is connected in parallel with the LEDs and the coil L1) and optionally a capacitor Gl connected in parallel with the LEDs.
  • Capacitor Cl contributes to the flow of current through the LED track.
  • Capacitor Cl this leads to a smoothing of the current through the LEDs.
  • a field effect transistor or bipolar transistor can be used as a first switch Sl.
  • the first switch Sl a field effect transistor or bipolar transistor can be used as a first switch Sl.
  • Switch S1 is switched to high frequency, typically in a frequency range above 10 kHz.
  • a possible embodiment of the circuit is that the first switch Sl is spared in operation, since it can be switched on, as explained later, when the power applied to it is almost zero.
  • Another possible embodiment of the circuit is that for the first switch Sl and the diode Dl quite a
  • circuit of Figure 2a further includes a control and / or regulating unit SR is provided, which sets the timing of the first switch Sl to control the LED power.
  • the control unit SR uses to set the exact turn-on and turn-off timing of the first one
  • Switches Sl as input signals from a first sensor unit SEI and / or signals from a second
  • the first sensor unit SEI is in series with the first
  • Switch Sl arranged and detects the flow of current through the first switch Sl. This serves to monitor the current flow through the first switch Sl. If the current flow through the first switch Sl exceeds a certain maximum reference value, the first switch S1 is switched off.
  • the first sensor unit SEI may be, for example, a measuring resistor (shunt or current measuring resistor). To monitor the current flow can now the
  • Voltage drop at the measuring resistor (shunt) are tapped and compared for example by means of a comparator with a reference value.
  • the second sensor unit SE2 is within the
  • the second sensor unit SE2 can monitor the current flow through the LED during the turn-off phase of the first switch (ie the freewheeling hare), for example by means of a series with the LED
  • control unit / control unit SR can set a suitable time for the switch-on time of the first switch S1.
  • Switches S1 are then turned on when the current through the coil LI for the first time is zero or at least very low, for example in the time domain, when the diode Dl locks at the end of the freewheeling phase. It can be present at the switch-on time of the first switch Sl the lowest possible current at the switch Sl. By detecting the current zero crossing through the coil LI almost lossless switching is possible. The current through the
  • LEDs show only a slight ripple and does not fluctuate greatly. This is due to the smoothing effect of the parallel to the LED capacitor C1.
  • the capacitor Cl takes over the supply of the LED.
  • the enlarged view shows the current course within a low-frequency pulse packet NF PWM
  • Switch S1 is switched off, in state 1 the switch is closed; the signals for the state of the switch Sl correspond to the drive signal (ie at the gate) of the
  • i_LED differs from i_L in that part of the current i__L contributes to the charge of the capacitor Cl.
  • the opening of the first switch Sl at time t_l (for example, when a desired maximum
  • the current i_LED decreases only weakly and is maintained, since the capacitor Cl has a smoothing effect.
  • the diode blocks.
  • the current i_L decreases (but is still negative) and goes to zero.
  • parasitic capacitances at the diode Dl and other parasitic capacitances in the rest of the circuit are reloaded.
  • the coil LI is not or hardly magnetized.
  • the first switch Sl can be turned on at this time with very low losses, since hardly any current through the coil LI flows. A reconnection is also already possible at the time t_2 or shortly before, because the current through the coil LI is very low in this time range.
  • a second sensor unit SE2 is now used for detecting the advantageous switch-on time for the first switch Sl.
  • the current i_L can be detected by the coil LI.
  • the current i_L through the coil LI can be detected, for example, by means of a Hall sensor. Additionally or alternatively, therefore, other / other variables can be used which are suitable for detecting an advantageous switch-on time.
  • the magnetization state of the coil LI can be detected.
  • the second sensor unit SE2 may be a secondary winding L2 on the coil LI, which taps the voltage across the coil LI.
  • Demagnetization (and thus the zero crossing) can be detected by exceeding or falling below a threshold value.
  • the voltage at the node Ux be monitored above the first switch Sl.
  • the voltage at node Ux drops significantly from a high value to a low value when the diode is turned off.
  • Switch Sl can therefore be triggered below the voltage Ux below a certain threshold.
  • the control unit SR turns on the first switch Sl again at the time when the coil LI
  • the second sensor unit SE2 can consist of a inductively coupled to the coil LI secondary winding L2 or from a voltage divider (Rl, R2) at the node Ux.
  • the control unit SR uses the information from the first sensor unit SEI and / or the second
  • the regulation of the (time-averaged) LED power by SR can, for example, be in the form of pulsed signals,
  • PWM signals done for example, PWM signals done.
  • the frequency of the pulsed signal is typically in the
  • the control unit SR may turn on the first switch S1 upon reaching a restart condition.
  • the control unit SR may turn off the first switch S1 upon reaching a turn-off condition.
  • Switch-off condition can be adjustable depending on the current dimming level.
  • the reclosing condition may be the expiration of a
  • Restart condition a monitored at the operating circuit voltage, preferably the voltage at a inductively coupled to the coil LI secondary winding L2, his.
  • the switch-off condition can be the expiration of a
  • the switch-off condition may be a current monitored by the operating circuit, preferably the current through a measuring resistor shunt, RS.
  • first sensor unit SEI which is one of the current through the first switch Sl
  • the first sensor unit SEI can generate the switch-off condition with the first sensor signal SES1.
  • the switch-off condition may be a current monitored at the operating circuit, preferably the current through a measuring resistor shunt, RS, which is connected in series with the first switch S1.
  • the first sensor unit SEI can be formed in this case by the measuring resistor shunt, RS, which is connected in series with the first switch Sl.
  • the switch-off condition may be the achievement of a
  • Off current value for a monitored at the operating circuit current for example, the current through the LED or the current through the first switch Sl.
  • the second sensor unit SE2 may be a second sensor unit SE2, which detects, for example, the achievement of the demagnetization of the coil LI and generates a sensor signal SES2.
  • the second sensor unit SE2 can also monitor the current flow through the LED during the turn-off phase of the first switch (that is, the freewheeling phase), for example with the aid of a series-connected LED
  • the second sensor unit SE2 can with the second sensor signal SES2 the
  • Restart condition may be the achievement of
  • an inrush current value 1 (in this case falling short) for a current monitored in the operating circuit.
  • the current through the LED or the current through the coil LI during the freewheeling hare, ie the turn-off of the first switch Sl, are monitored.
  • the current through the LED or the current through the coil LI during the freewheeling hare, ie the turn-off of the first switch Sl are monitored.
  • a waiting time can be inserted, which is adjusted depending on the dimming level, so depending on dimming level not immediately upon detection of the achievement of the demagnetization of the coil LI
  • the sensor signals SES1, SES2 can be connected to the
  • Control unit SR supplied and at the
  • Control unit SR are processed.
  • the switch-off condition can be increased as the dimming level increases and can not be reduced further if the dimming level falls below a certain level. Alternatively or additionally, the
  • Reclosing condition can be increased with increasing dimming level and not be further reduced when falling below a certain dimming level.
  • the control unit SR can achieve both the achievement of the switch-off condition and the achievement of the
  • Control / regulation unit SR can, for example, store value tables for different dimming levels and associated values for the switch-off condition and / or switch-on condition. In the control / regulation unit SR, for example, functions for a computational
  • a method is also provided for operating at least one LED, wherein the reclosing condition and / or the disconnecting condition may be adjustable depending on the current dimming level.
  • the brightness of the LED at low dimming levels can be adjusted both by adjusting the
  • Switching condition depends on the current dimming level, an adjustment of the average power or the average current through the LED and thus the brightness be adjusted. But it would also be possible for that
  • Restart condition and / or the off condition is not further adapted, but only the
  • FIG. 3 shows a special embodiment of the above-described switching arrangement (a Buck converter).
  • Switch-off is detected by detecting the voltage at the node Ux above the first switch Sl. This is done by the ohmic
  • the node Ux is located between the coil LI, the diode Dl and the switch Sl.
  • a voltage divider is, for example, a
  • the measuring resistor (shunt) RS is used for current detection by the first switch Sl.
  • the voltage at node Ux drops significantly from a high value to a low value when the diode is turned off.
  • the signal for reconnecting the first switch Sl can therefore be triggered below the voltage Ux below a certain threshold.
  • a second switch S2 is parallel to the LEDs and the
  • Capacitor Cl is arranged.
  • the second switch S2 is selectively / independently controllable and may for example be a transistor (MOSFET or bipolar transistor). If the second switch S2 is closed, the
  • Discharge process of the capacitor Cl accelerates. Due to the accelerated discharge of the capacitor Cl is achieved that the current flow through the LED goes to zero as quickly as possible. This is for example at the end of a
  • Low-frequency PWM packets are very short and it is important that the current through the LED at the end of a pulse packet quickly goes to zero. For example, an even lower dimming level can be achieved by suitable activation of the second switch S2.
  • Another function of this second switch S2 is that it bridges the LEDs when switched on. This is necessary, for example, when the LEDs are to be switched off, ie, to emit no light, but the supply voltage U0 is still present. Without bridging by the second switch S2, a (smaller) current would flow across the LEDs and resistors R1 and R2, and the LEDs would (slightly) light up.
  • Switch S2 parallel to the LEDs and the capacitor Cl for accelerated discharge of the capacitor Cl or for bridging the LED not only on the specific
  • Embodiment of the circuit arrangement of Figure 3 is limited, but can be applied to all embodiments of the invention.
  • Figure 4 shows a modification of the circuit in Figure 3 in that the voltage monitoring takes place on the coil LI.
  • the voltage on the coil Sl can
  • a secondary winding L2 which is coupled to the coil Sl, (or an additional coil L2, which inductively couples to the coil LI) are detected.
  • a secondary winding L2 is now used. The monitoring of the temporal voltage profile at the coil LI (in particular the 'break-in' in the vicinity of the blocking of the diode Dl after the time t_2) allows a statement about the advantageous
  • the determination of the time point of the zero crossing or the demagnetization can also take place by means of a threshold value monitoring (on exceeding or exceeding a threshold value, in the case of monitoring by means of a secondary winding L2, the polarity of the voltage depends on the winding sense of the secondary winding L2 to the coil LI off).
  • Figure 5 shows a modification of the circuit of Figure 2a in that the arrangement of the inductor LI, the diode Dl and the orientation of the LED track is modified (forms flyback converter or buck-boost converter).
  • Demagnetization of the coil LI by monitoring the voltage across the winding L2 can be performed by a standard available control circuit IC.
  • This control circuit IC corresponds to or contains the control unit SR shown in FIG. 2 to 5, has an input to
  • control circuit IC has an output for driving a switch and other monitoring inputs.
  • a first of these monitoring inputs may be for the
  • Reference voltage can be used.
  • a second monitoring input can be used for monitoring the achievement of a maximum voltage or even using a voltage measurement on a resistor for monitoring the achievement of a maximum current.
  • a third monitoring input can be used to monitor another voltage or to activate and
  • control circuit IC monitors the current through the first switch S1 during the first time
  • the first switch Sl is opened. The default of opening the first
  • Switch's Sl required level of voltage can be determined by the specification of a reference value (i.e.
  • Reference voltage at the input 3 of the control circuit IC. For example, from a
  • Microcontroller can be given a reference voltage which is the height of the maximum across the measuring resistor (shunt) Rs permissible voltage and thus the maximum permissible by the first switch Sl current.
  • the microcontroller may output a PWM signal that is then smoothed by a filter 10 (eg, an RC element) and thus as
  • Microcontroller can control the amplitude of the signal at
  • Input 3 of the control circuit IC can be adjusted.
  • the control circuit IC can through the input 5 based on the monitoring of the voltage across a coil LI applied to the secondary winding L2 reaching the
  • This detection can be used as a reclosing signal.
  • the control circuit IC can turn on the first switch Sl by driving through the output 7.
  • the control circuit IC can be activated and / or deactivated by applying a voltage at the input 1.
  • This voltage for activating at input 1 can also change between a high and a low level, wherein at high level, the control circuit IC is activated and at low level, at least the activation of the first
  • Switch Sl interrupts.
  • This control of the input 1 can be done by a microcontroller. For example, in this way a low-frequency activation and deactivation of the control circuit IC and thus the Control of the first switch Sl can be achieved and thus the low-frequency control of the
  • a further reference voltage for the control circuit IC can also be preset via the amplitude of the signal present at this input. This voltage can, for example, the height of the maximum allowable current through the switch
  • Microcontrollers can together form the control unit SR.
  • the duty cycle of the first switch Sl can also be determined by another voltage measurement within the
  • control circuit IC can also be supplied with a voltage measurement Vsense.
  • Voltage divider R40 / R47 for example, a monitoring or measurement of the voltage at the junction between coil LI and LED done. This voltage measurement Vsense can either be another input of the
  • Control circuit IC as an additional variable additively fed to an already occupied input of the control circuit IC or an input of the microcontroller.
  • a system can be constructed in which on the one hand a simple control for dimming of LED by Low-frequency PM is enabled, on the other hand, a low-loss as possible high-frequency operation of the
  • the height of the maximum allowable current can be specified by the first switch Sl.
  • Microcontroller can control the dimming of the LED by low-frequency PWM via a signal which is fed to the input 1 of the control circuit IC.
  • microcontroller via a signal which is fed to the input 3 of the control circuit IC, the height of the maximum allowable current through the first switch Sl or the necessary
  • the operating circuit may further include another
  • Switch S2 included which is arranged so that this second switch S2 can bridge the LED.
  • the second switch S2 may further be arranged so that it can take over the current through an existing high-impedance voltage measuring path or a similar existing high-resistance circuit arrangement of the LED or interrupt it.
  • the second switch S2 can be additionally used only for dimming to a low dimming level.
  • the operating circuit due to the existing topology and control circuitry, is designed to limit the output voltage of the operating circuit (i.e., the voltage across the LED) to a maximum allowable value. If the LED is bridged by closing the second switch S2, then the operating circuit limits the output voltage such that no excessive current can flow, which can lead to possible destruction. This activation of the second switch S2 can be used, for example, only for dimming to a low dimming level.
  • Switch S2 which should be very low impedance, are dimmed, and the losses are still low.
  • the second switch S2 can be controlled so that the current through an existing
  • high-impedance voltage measuring path or similar existing high-impedance circuit arrangement can take over from the LED.
  • the second switch S2 can be closed, so that the current flow through the LED is interrupted or avoided.
  • the second switch S2 can at least always be triggered following a low-frequency PWM packet in order to bridge or deactivate the LED (during the last discharge edge, ie at the end of a
  • An interruption of the current through the LED can also be done by arranging the second switch S2 in series with the LED.
  • control circuits IC and the control units SR of the individual operating circuits are controlled by a common microcontroller.
  • Operating circuits can drive, for example, LED strands of different wavelength or color.
  • the control of the microcontroller can via a
  • FIG. 7 shows a circuit arrangement - inter alia - a buck converter (buck converter) for the operation of at least the LED track (with one or more series-connected LEDs), with a first switch Sl, which also serves as a converter switch of Buck converter can be called.
  • the circuit arrangement also referred to below as the operating circuit, is supplied with a DC voltage or a rectified AC voltage U 0 .
  • the voltage U R0 can be measured, which can be closed to the DC voltage or a rectified AC voltage U 0 , and with the aid of the average current I s , the performance of the circuit can be determined.
  • the switch current can be detected by the first switch S1 at the measuring resistor RS, for example by the control / regulating unit SR.
  • the further exemplary embodiment according to FIG. 7 likewise relates to an operating circuit for at least one LED which has a DC voltage or rectified
  • the operating circuit is by means of a coil LI and one by a
  • Control / SR SR clocked first switch Sl a supply voltage for at least one LED ready.
  • the first switch Sl When the first switch Sl is energized in the coil LI an energy stored at switched off the first switch Sl via a diode Dl and at least one LED discharges.
  • first sensor unit SEI which is one of the current through the first switch Sl
  • the dependent first sensor signal SES1 generated.
  • the sensor signals SES1, SES2 can be supplied to the control unit SR and
  • control / regulating unit SR turns on the first switch Sl at the time when the coil LI is demagnetized and / or the diode Dl blocks.
  • the control unit SR turns off the first switch Sl at the time when the current through the first switch Sl exceeds a threshold value SW.
  • the control unit SR detects the average current
  • Threshold SW on The reference value can be set depending on the current dimming level.
  • the average current (is_meaning) can be determined by a
  • Low pass filter can be detected at the measuring resistor Rs, the low pass filter (LPF) can be detected during the pulse pause of the low-frequency PWM signal NF PWM be separated by means of a third switch S3.
  • the threshold SW of the operating circuit is
  • the threshold SW of the operating circuit can at
  • the threshold value SW is increased as the dimming level increases. This increase in the threshold SW as the increase in
  • Dimming curve is a change according to a predetermined non-linear transfer function.
  • the timing of the first switch Sl becomes for a certain period of time
  • the timing of the first switch Sl is for a
  • this period is not shortened when a certain dimming level is exceeded.
  • both the timing of the first switch Sl is interrupted for a certain period of time, this period with
  • this period is increased nonlinearly when lowering the dimming level.
  • About the dimming curve is a change according to a predetermined
  • the control unit SR uses a signal SES1 of the first sensor unit SEI or a signal SES2 of the second one
  • Sensor unit SE2 or a combination of a signal SESL from the first sensor unit SEI and a signal SES2 from the second sensor unit SE2 to determine the on and off timing of the first switch Sl.
  • the first switch Sl is turned off when the current through the first switch Sl exceeds a maximum reference value.
  • the first sensor unit SEI can be a measuring resistor shunt, RS.
  • the second sensor unit SE2 can consist of a secondary winding L2 which is inductively coupled to the coil LI.
  • the second sensor unit SE2 detects the reaching of
  • the control circuit IC can via an input to
  • a microcontroller can activate and / or deactivate it and specify a reference voltage for the control circuit IC at a further input.
  • Another example similar to the previous examples, concerns an operating circuit for at least one LED that is DC or rectified
  • a capacitor C1 disposed in parallel with the at least one LED and capable of maintaining the current through the LED during the demagnetization phase of the coil LI. It may be a first
  • Sensor unit SE2 be present, which detects the achievement of the demagnetization of the coil LI and a
  • Sensor signal SES2 generated.
  • the sensor signals SES1, SES2 can be supplied to the control unit SR and
  • the control unit SR may turn on the first switch S1 at the time when the coil LI is demagnetized and / or the diode Dl is off.
  • the control unit SR may turn off the first switch S1 at the time when the current through the first switch Sl exceeds a threshold value SW, and the threshold value SW may be adjustable depending on the current dimming level.
  • first switch Sl provides a supply voltage for at least one LED.
  • first switch Sl When the first switch Sl is energized in the coil LI an energy that discharges when switched off the first switch Sl via a diode Dl and at least one LED.
  • Control unit SR may turn on the first switch S1 upon reaching a reclosing condition.
  • the control unit SR may turn off the first switch S1 upon reaching a turn-off condition.
  • the restart condition and / or the switch-off condition may be adjustable depending on the current dimming level.
  • the reclosing condition may be the expiration of a
  • Restart condition a monitored at the operating circuit voltage, preferably the voltage at a inductively coupled to the coil LI secondary winding L2, his.
  • the switch-off condition can be the expiration of a
  • the switch-off condition may be a current monitored by the operating circuit, preferably the current through a measuring resistor shunt, RS.
  • a first sensor unit SEI which is one of the current through the first switch Sl
  • the first sensor unit SEI can generate the switch-off condition with the first sensor signal SES1.
  • the switch-off condition may be a current monitored at the operating circuit, preferably the current through a measuring resistor shunt, RS, which is connected in series with the first switch S1.
  • the first sensor unit SEI can be formed in this case by the measuring resistor shunt, RS, which is connected in series with the first switch Sl.
  • the switch-off condition may be the achievement of a
  • Off current value for a monitored at the operating circuit current for example, the current through the LED or the current through the first switch Sl.
  • the second sensor unit SE2 may be a second sensor unit SE2, which detects, for example, the achievement of the demagnetization of the coil LI and generates a sensor signal SES2.
  • the second sensor unit SE2 can also monitor the current flow through the LED during the turn-off phase of the first switch (that is, the freewheeling phase), for example with the aid of a series-connected LED
  • the second sensor unit SE2 can with the second sensor signal SES2 the
  • the reclosing condition may be the achievement of
  • the sensor signals SES1, SES2 can be connected to the
  • Control unit SR supplied and at the
  • Control unit SR are processed.
  • the switch-off condition can be increased as the dimming level increases and can not be reduced further if the dimming level falls below a certain level.
  • the reclosure condition may be at
  • Increasing dimming level can be increased and not be reduced below a certain dimming level.
  • a method is also provided for operating at least one LED, wherein the reclosing condition and / or the disconnecting condition may be adjustable depending on the current dimming level.
  • the low-frequency PWM signal NF PWM is a low-frequency pulse signal, wherein the turn-off of this signal determines the specific period in which the first switch Sl is not clocked but its timing is interrupted.
  • a method for at least one LED is enabled, which is supplied to a DC voltage or rectified AC voltage and by means of a coil LI and one by a
  • Control / SR SR clocked first switch Sl provides a supply voltage for at least one LED, wherein when the first switch Sl in the coil LI an energy is temporarily stored, which discharges when the first switch Sl via a diode Dl and at least one LED, wherein optional on
  • Capacitor Cl is present, which is parallel to the
  • At least one LED is arranged, and maintains the current through the LED during the demagnetization phase of the coil LI.
  • a first sensor unit SEI generates a current through the first switch Sl
  • the sensor signals SES1, SES2 are supplied to the control unit SR and processed there, wherein the control / SR unit switches the first switch S1 back on at the time when the coil LI is demagnetized and / or the diode Dl blocks, the control / Control unit SR turns off the first switch Sl at the time when the current through the first switch Sl exceeds a threshold SW, and the threshold SW is adjustable depending on the current dimming level.
  • the current dimming level can be supplied to the operating device, in particular via a wired or wireless interface, as an externally preset desired brightness value, for example.
  • the current dimming level can also be predefined on the basis of a measurement of a sensor, for example a brightness sensor, this dimming level being determined, for example, by the operating device as a function of the detected voltage level
  • Ambient brightness can be adjusted.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betriebsschaltung für wenigstens eine LED, der eine Gleichspannung oder gleichgerichtete Wechselspannung zugeführt wird und die mittels einer Spule (L1) und einem durch eine Steuer/Regeleinheit (SR) getakteten ersten Schalter (S1) eine VersorgungsSpannung für wenigstens eine LED bereitstellt, wobei bei eingeschaltetem erstem Schalter (S1) in der Spule (L1) eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetem erstem Schalter (S1) über eine Diode (D1) und über wenigstens eine LED entlädt, wobei die Steuer/Regeleinheit (SR) den ersten Schalter (S1) bei Erreichen einer Wiedereinschaltbedingung einschaltet, wobei die Steuer/Regeleinheit (SR) den ersten Schalter (S1) bei Erreichen einer Ausschaltbedingung ausschaltet, wobei die Wiedereinschaltbedingung und/oder die Ausschaltbedingung abhängig vom aktuellen Dimmlevel einstellbar ist.

Description

BetriebsSchaltung für LED
Die Erfindung betrifft eine Betriebsschaltung mit
Leuchtdioden gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Technisches Gebiet
Halbleiterlichtquellen wie beispielsweise Leuchtdioden sind während der letzten Jahre für Beleuchtungsanwendungen zunehmend interessant geworden. Der Grund dafür liegt unter anderem darin, dass entscheidende technische
Innovationen und große Fortschritte sowohl bei der
Helligkeit als auch bei der Lichteffizienz (Lichtleistung pro Watt) dieser Lichtquellen erzielt werden konnten.
Nicht zuletzt durch die vergleichsweise lange Lebensdauer konnten sich Leuchtdioden zu einer attraktiven Alternative zu herkömmlichen Lichtquellen wie Glüh- oder
Gasentladungslampen entwickeln.
Stand der Technik
Halbleiterlichtquellen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und werden im Folgenden als LED
(light-emitting-diode, Leuchtdiode) abgekürzt. Dieser Begriff soll im Folgenden sowohl Leuchtdioden aus
anorganischen Materialien als auch Leuchtdioden aus organischen Materialien umfassen. Es ist bekannt, dass die Lichtabstrahlung von LEDs mit dem Stromfluss durch die LEDs korreliert. Zur Helligkeitsregelung werden LEDs daher grundsätzlich in einem Modus betrieben, in dem der Stromfluss durch die LED geregelt wird. In der Praxis werden zur Ansteuerung einer Anordnung von einer oder mehrerer LEDs vorzugsweise Schaltregler, beispielsweise Tiefsetzsteller (Step-Down oder Buck
Converter) verwendet .
Im eingeschalteten Zustand des Schalters fließt Strom über die LED Anordnung und eine Spule, die dadurch aufgeladen wird. Die zwischengespeicherte Energie der Spule entlädt sich im ausgeschalteten Zustand des Schalters über die LEDs (Freilauf hase) . Der Strom durch die LED Anordnung zeigt einen zickzackförmigen zeitlichen Verlauf: bei eingeschaltetem Schalter zeigt der LED-Strom eine
ansteigende Flanke, bei ausgeschaltetem Schalter ergibt sich eine abfallende Flanke. Der zeitliche Mittelwert des LED-stroms stellt den Effektivstrom durch die LED- anordnung dar und ist ein Maß für die Helligkeit der LEDs. Durch entsprechende Taktung des Leistungsschalters kann der mittlere, effektive Strom geregelt werden.
Um das emittierte Lichtspektrum während des konstanten Betriebs möglichst konstant zu halten, ist es bekannt, bei LEDs für Helligkeitsregelungen ein sogenanntes PWM (pulse- width-modulation) - Verfahren anzuwenden. Dabei werden den LEDs durch das Betriebsgerät niederfrequente Pulspakete (typischerweise mit einer Frequenz im Bereich von 100-1000 Hz) mit (im zeitlichen Mittel) konstanter Stromamplitude zugeführt. Dem Strom innerhalb eines Pulspakets ist der oben angeführter hochfrequente Rippel überlagert. Die Helligkeit der LEDs kann nun durch eine Änderung des Einschaltverhältnisses der Pulspakete gesteuert werden; die LEDs können beispielsweise heruntergedimmt werden, indem der zeitliche Abstand zwischen den Pulspaketen (also der Einschaltphase) vergrößert oder die Breite der
Pulspakete (also der Einschaltphase) verkleinert wird.
Eine praktische Anforderung an das Betriebsgerät ist, dass es möglichst flexibel und vielseitig eingesetzt werden kann, beispielsweise unabhängig davon, wie viele LEDs als Last tatsächlich angeschlossen sind und betrieben werden sollen. Die Last kann sich zudem während des Betriebs ändern, wenn beispielsweise eine LED ausfällt. Bei herkömmlichen Technologien werden die LEDs bspw. in einem sogenannten ' continuous conduction mode ' bzw.
nichtlückendem Betrieb betrieben. Dieses Verfahren sei anhand von Figur la und Figur lb näher erläutert (Stand der Technik) .
Im in Figur la gezeigten Beispiel ist als Grundschaltung ein Tiefsetzsteller (Buck-Converter) für den Betrieb zumindest einer LED (oder mehrerer in Serie geschalteten LEDs) dargestellt, die einen ersten Schalter Sl aufweist. Die Betriebsschaltung wird mit einer Gleichspannung bzw einer gleichgerichteten Wechselspannung U0 versorgt.
Darstellung der Erfindung Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte
Betriebsschaltung für wenigstens eine LED zum Betrieb wenigstens einer LED bereitzustellen, welche auf einfache Art und Weise die Regelung des Betriebs des Leuchtmittels zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird der
Betriebsschaltung für wenigstens eine LED eine
Gleichspannung oder gleichgerichtete Wechselspannung zugeführt. Eine VersorgungsSpannung für wenigstens eine LED wird mittels einer Spule und einem durch eine
Steuer/Regeleinheit getakteten ersten Schalter
bereitstellt, wobei bei eingeschaltetem erstem Schalter in der Spule eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetem erstem Schalter über eine Diode und über der wenigstens einen LED entlädt.
Die Steuer/Regeleinheit schaltet den ersten Schalter bei Erreichen einer Wiedereinschaltbedingung ein, und die Steuer/Regeleinheit schaltet den ersten Schalter bei Erreichen einer Ausschaltbedingung aus. Die
Wiedereinschaltbedingung und/oder die Ausschaltbedingung ist abhängig vom aktuellen Dimmlevel einstellbar.
Die Wiedereinschaltbedingung kann der Ablauf einer
Ausschaltzeitspanne sein. Die Wiedereinschaltbedingung kann aber auch eine an der Betriebsschaltung überwachte Spannung, vorzugsweise die Spannung an einer induktiv an die Spule gekoppelten Sekundärwicklung, sein. Die Ausschaltbedingung kann der Ablauf einer Einschaltzeitspanne sein. Die Ausschaltbedingung kann ein an der Betriebsschaltung überwachter Strom, vorzugsweise der Strom durch einen Messwiderstand (Shunt, RS) , sein.
Die Steuer/Regeleinheit kann sowohl das Erreichen der Ausschaltbedingung als auch das das Erreichen der
Wiedereinschaltbedingung überwachen und abhängig davon den ersten Schalter Sl entsprechend ansteuern.
Es kann eine erste Sensoreinheit vorhanden sein, welche ein vom Strom durch den ersten Schalter abhängendes erstes Sensorsignal erzeugt, und eine zweite Sensoreinheit, die das Erreichen der Entmagne isierung der Spule oder den Stromfluß durch die LED während der Ausschaltphase des ersten Schalters detektiert und ein Sensorsignal erzeugt, und dass die Sensorsignale an die Steuer/Regeleinheit zugeführt und bearbeitet werden. In einer möglichen Ausführungsform wird der
Betriebsschaltung für wenigstens eine LED, der eine
Gleichspannung oder gleichgerichtete Wechselspannung zugeführt. Die Betriebsschaltung stellt mittels einer Spule und einem durch eine Steuer/Regeleinheit getakteten ersten Schalter eine VersorgungsSpannung für wenigstens eine LED bereit, wobei bei eingeschaltetem erstem Schalter in der Spule eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetem erstem Schalter über eine Diode und über wenigstens eine LED entlädt. Es ist eine erste Sensoreinheit vorhanden, welche ein vom Strom durch den ersten Schalter abhängendes erstes Sensorsignal erzeugt, und eine zweite Sensoreinheit, die das Erreichen der Entmagnetisierung der Spule oder den Stromfluß durch die LED während der Ausschaltphase des ersten Schalters detektiert und ein zweites Sensorsignal erzeugt. Die
Sensorsignale werden an die Steuer/Regeleinheit zugeführt und bearbeitet, wobei die Steuer/Regeleinheit den ersten Schalter zu dem Zeitpunkt wieder einschaltet, wenn die Spule entmagnetisiert ist und/oder die Diode sperrt, wobei die Steuer/Regeleinheit den ersten Schalter zu dem
Zeitpunkt ausschaltet, wenn der Strom durch den ersten Schalter einen Schwellwert überschreitet. Die
Steuer/Regeleinheit vergleicht den gemittelten Strom durch den ersten Schalter erfasst und mit einem Referenzwert, und die Steuer/Regeleinheit stellt abhängig von der
Abweichung von gemittelten Strom zu dem Referenzwert den Schwellwert ein.
Der Referenzwert ist abhängig vom aktuellen Dimmlevel einstellbar.
Der gemittelte Strom kann durch ein Tiefpassfilter am Messwiderstand erfasst werden, das Tiefpassfilter kann während der Pulspause eines niederfrequente PWM-Signals mittels eines dritten Schalters abgetrennt werden.
Es kann optional ein Kondensator vorhanden sein, der parallel zu der wenigstens einen LED angeordnet ist, und der während der Phase der Entmagnetisierung der Spule den Strom durch die LED aufrecht erhält .
Figur la zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß dem
bekannten Stand der Technik Figur lb zeigt ein Diagram mit dem zeitlichen Verlauf des LED Stroms in der Schaltungsanordnung von Figur la (Stand der Technik)
Figur 2a zeigt ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Betriebsschaltung (Buck) für LEDs
Figur 2b zeigt ein Diagram, das zeitabhängige
Stromverläufe und Steuersignale in der in Fig 2a
dargestellten Schaltungsanordnung darstellt
Figur 3 und Figur 4 zeigen spezielle Ausführungsformen der Erfindung
Figur 5 zeigt eine Abwandlung der Schaltung von Figur 2a (Buck-Boost)
Figur 6 zeigt eine weitere spezielle Ausführungsform der Erfindung
Figur 7 zeigt eine weitere spezielle Ausführungsform der Erfi dung
Figur 8 zeigt ein Diagram, dass zeitabhängige
Stromverläufe und Steuersignale in der in Figur 7
dargestellten Schaltungsanordnung darstellt
Figur la und Figur lb zeigen den Stand der Technik.
Die in Figur 2a dargestellte Schaltungsanordnung ist ein Beispiel für eine mögliche Betriebsschaltung. Sie dient zum Betrieb von wenigstens einer (oder mehrerer in Serie und / oder parallel geschaltenen) LED. Im dargestellten Beispiel sind beispielsweise zwei LEDs in Serie
geschaltet, es können natürlich auch nur eine oder mehrere LEDs sein. Die LED bzw. die seriell und / oder parallel geschaltenen LEDs werden im Folgenden auch LED-strecke genannt . Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sich die Betriebsschaltung sehr flexibel an die Art und Anzahl der seriell verbundenen LEDs anpasst. Der Schaltung wird eine Gleichspannung U0 zugeführt, die natürlich auch eine gleichgerichtete Wechselspannung sein kann. Die LEDs sind in Serie mit einer Spule LI und einem ersten Schalter Sl verbunden .
Zudem weist die Schaltungsanordnung eine Diode Dl (die Diode Dl ist parallel zu den LEDs und der Spule LI geschaltet) und optional einen zu den LEDs parallel geschalteten Kondensator Gl auf. Im eingeschalteten
Zustand des ersten Schalters Sl fließt Strom durch die LEDs und durch die Spule LI, die dadurch magnetisiert wird. Im ausgeschaltenen Zustand des ersten Schalters Sl entlädt sich die im Magnetfeld der Spule gespeicherte Energie in Form eines Stroms über die Diode Dl und die LEDs . Parallel dazu wird am Beginn des Einschaltens des ersten Schalters Sl der Kondensator Cl geladen, sofern dieser vorhanden ist. Während der Ausschaltphase des ersten Schalters Sl (Freilaufphase) entlädt sich auch der
Kondensator Cl und trägt zum Stromfluss durch die LED- strecke bei. Bei geeigneter Dimensionierung des
Kondensators Cl führt dies zu einer Glättung des Stroms durch die LEDs .
Als erster Schalter Sl kann ein Feldeffekttransistor oder auch Bipolartransistor verwendet werden. Der erste
Schalter Sl wird hochfrequent geschaltet , typischerweise in einem Frequenzbereich von über 10 kHz. Eine mögliche Ausführung der Schaltung ist, dass der erste Schalter Sl im Betrieb geschont wird, da er, wie später ausgeführt, dann eingeschaltet werden kann, wenn die an ihm anliegende Leistung nahezu null ist. Eine weitere mögliche Ausführung der Schaltung ist, dass für den ersten Schalter Sl und die Diode Dl durchaus auch ein
vergleichsweise billigeres Bauelement mit vergleichsweise etwas längerer Schaltdauer oder längerer Ausräumzeit eingesetzt werden kann.
In der Schaltung von Figur 2a ist weiters eine Steuer- und/oder Regeleinheit SR vorgesehen, die zur Regelung der LED-leistung die Taktung des ersten Schalters Sl vorgibt.
Die Steuer/Regeleinheit SR verwendet zur Festlegung des genauen Einschalt- und Ausgangszeitpunkts des ersten
Schalters Sl als Eingangsgrößen Signale von einer ersten Sensoreinheit SEI und/oder Signale von einer zweiten
Sensoreinheit SE2.
Die erste Sensoreinheit SEI ist in Serie zum ersten
Schalter Sl angeordnet und erfasst den Stromfluss durch den ersten Schalter Sl . Dies dient zur Überwachung des Stromflusses durch den ersten Schalter Sl . Übersteigt der Stromfluss durch den ersten Schalter Sl einen bestimmten maximalen Referenzwert, so wird der erste Schalter Sl ausgeschaltet. In einer alternativen Ausführungsform kann es sich bei der ersten Sensoreinheit SEI beispielsweise um einen Messwiderstand (Shunt oder Strommesswiderstand) handeln. Zur Überwachung des Stromflusses kann nun der
Spannungsabfall am Messwiderstand (Shunt) abgegriffen werden und beispielsweise mittels eines Komparators mit einem Referenzwert verglichen werden.
Überschreitet der Spannungsabfall am Messwiderstand
(Shunt) einen bestimmten Wert, so wird der erste Schalter Sl abgeschaltet.
Die zweite Sensoreinheit SE2 ist innerhalb des
Stromzweiges, der während der Freilaufphase vom Strom durchflössen wird, angeordnet, dies kann in der Nähe oder an der Spule LI sein. Die zweite Sensoreinheit SE2 kann den Stromfluß durch die LED während der Ausschaltphase des ersten Schalters (also der der Freilauf hase) überwachen, beispielsweise mit Hilfe eines in Serie zu den LED
geschalteten Strommesswiderstands. Mit Hilfe der zweiten Sensoreinheit SE2 kann die Steuereinheit/Regeleinheit SR einen geeigneten Zeitpunkt für den Einschaltzeitpunkt des ersten Schalters Sl festlegen.
Gemäß einer alternativen Ausführung kann der erste
Schalter Sl dann eingeschaltet werden, wenn der Strom durch die Spule LI zum ersten Mal null ist oder zumindest sehr gering ist, beispielsweise in dem Zeitbereich, wenn die Diode Dl am Ende der Freilaufphase sperrt. Es kann zum Einschaltzeitpunkt des ersten Schalters Sl ein möglichst geringer Strom am Schalter Sl anliegen. Durch Erkennen des Stromnulldurchgangs durch die Spule LI wird ein nahezu verlustfreies Schalten ermöglicht. Der Strom durch die
LEDs zeigt nur eine geringe Welligkeit und schwankt nicht stark . Dies ist auf die glättende Wirkung des zu den LEDs parallel geschalteten Kondensators Cl zurückzuführen.
Während der Phase eines geringen Spulenstroms übernimmt der Kondensator Cl die Speisung der LED.
Die einzelnen Stromverläufe und der optimale
Einschaltzeitpunkt des ersten Schalters Sl sollen anhand des Diagrams in Figur 2b näher erläutert werden. Analog zu Diagram in Figur lb ist der zeitliche Verlauf des Stroms i__L über zwei Pulspakete dargestellt.
Die vergrößerte Darstellung zeigt den Stromverlauf innerhalb eines niederfrequenten Pulspaketes NF PWM
(beispielsweise der Betriebsschaltung als niederfrequentes Pulssignal zugeführt, wobei die LED entsprechend betrieben wird) : Es ist der zeitliche Verlaufs des Stroms i__L durch die Spule LI,, der zeitliche Verlauf des Stroms i_LED durch die LEDs und der zeitliche Verlauf des Zustand des ersten Schalters Sl aufgetragen (Im Zustand 0 ist der erste
Schalter Sl ausgeschaltet, im Zustand 1 ist der Schalter geschlossen; die Signale für den Zustand des Schalters Sl entsprechen dem Ansteuersignal (also am Gate) des
Schalters Sl) . Zum Zeitpunkt t_0 wird der erste Schalter Sl geschlossen und es beginnt ein Strom durch die LED und die Spule LI zu fließen. Der Strom i_L zeigt einen Anstieg gemäß einer Exponentialfunktion, wobei im hier
interessierenden Bereich ein quasi-linearer Anstieg des Stroms i_L zu erkennen ist. i_LED unterscheidet sich von i_L dadurch, dass ein Teil des Stroms i__L zur Ladung des Kondensators Cl beiträgt. Das Öffnen des ersten Schalters Sl zum Zeitpunkt t_l (beispielsweise wenn ein gewünschter maximaler
Referenzwert erreicht ist) hat zur Folge, dass sich die im Magnetfeld der Spule gespeicherten Energie über die Diode Dl und die LEDs bzw den Kondensator Cl entlädt. Der Strom i_L fließt in die gleiche Richtung weiter, nimmt aber kontinuierlich ab und kann sogar einen negativen Wert erreichen. Ein negativer Strom (d.h. ein Stromfluss mit umgekehrter Richtung) ist solange vorhanden, solange die Ladungsträger, die zuvor in der leitend gepolten Diode Dl angereichert wurden, aus der Sperrschicht der Diode Dl ausgeräumt sind.
Der Strom i_LED hingegen nimmt nur schwach ab und wird aufrechterhalten, da der Kondensator Cl glättend wirkt.
Zum Zeitpunkt t_2 sperrt die Diode. Der Strom i_L nimmt ab (ist aber weiter negativ) und geht gegen null. In dieser Phase werden parasitäre Kapazitäten an der Diode Dl und weitere parasitäre Kapazitäten in der restlichen Schaltung umgeladen.
Die Spannungen am Knotenpunkt Ux oberhalb des ersten
Schalters Sl und an der Spule LI ändern sich in diesem Zeitraum sehr rasch. Die Spannung am Knotenpunkt Ux fällt auf einen niedrigen Wert ab (aufgrund des Sperrens der
Diode Dl) . Ein vorteilhafter WiedereinschaltZei punkt t_3 für den ersten Schalter Sl ist nun gegeben, wenn der Strom i_L den Nulldurchgang, oder zumindest die Nähe des
Nulldurchgangs , erreicht. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spule LI nicht bzw. kaum magnetisiert . Der ersten Schalter Sl kann zu diesem Zeitpunkt mit sehr geringen Verlusten eingeschaltet werden, da kaum Strom durch die Spule LI fließt. Ein Wiedereinschalten ist aber auch bereits zum Zeitpunkt t_2 oder kurz vorher möglich, da der Strom durch die Spule LI in diesem Zeitbereich sehr niedrig ist. Zur Detektion des vorteilhaften Einschaltzeitpunkts für den ersten Schalter Sl dient nun eine zweite Sensoreinheit SE2. In einer ersten Ausfuhrungsform kann beispielsweise der Strom i_L durch die Spule LI erfasst werden. Dies erfordert aber relativ aufwendige Schaltungen. Der Strom i_L durch die Spule LI kann beispielsweise mittels eines Hallsensors erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ können daher weitere/andere Größen herangezogen werden, die zur Detektion eines vorteilhaften Einschaltzeitpunkts geeignet sind.
In einer weiteren Ausführungsform kann beispielsweise der Magnetisierungszustand der Spule LI erfasst werden. Es kann sich bei der zweiten Sensoreinheit SE2 beispielsweise um eine Sekundärwicklung L2 an der Spule LI handeln, die die Spannung an der Spule LI abgreift. Die Überwachung des zeitlichen SpannungsVerlaufs an der Spule LI (insbesondere des 1 Einbruchs ' kurz nach Sperren der Diode Dl nach dem Zeitpunkt t_2) ermöglicht eine Aussage über den
vorteilhaften Wiedereinschaltzeitpunkts des ersten
Schalters Sl. In einer einfachen AusführungsVariante würde ein Komparator reichen, der das Erreichen der
Entmagnetisierung (und somit den Nulldurchgang) anhand des Über- bzw. Unterschreitens eines Schwellwerts erkennen kann .
Anstatt oder ergänzend zur Spannungsüberwachung an der Spule LI kann beispielsweise die Spannung am Knotenpunkt Ux oberhalb des ersten Schalters Sl überwacht werden. Die Spannung am Knotenpunkt Ux fällt beim Sperren der Diode von einem hohen Wert signifikant ab auf einen niedrigen Wert. Das Signal zum Wiedereinschalten des ersten
Schalters Sl kann daher bei Unterschreiten der Spannung Ux unter einem gewissen Schwellwert ausgelöst werden. Die Steuer/Regeleinheit SR schaltet den ersten Schalter Sl zu dem Zeitpunkt wieder ein, wenn die Spule LI
entmagnetisiert ist und/oder die Diode Dl sperrt. Die zweite Sensoreinheit SE2 kann dabei aus einer induktiv an die Spule LI gekoppelten Sekundärwicklung L2 oder aus einem Spannungsteiler (Rl, R2) am Knotenpunkt Ux bestehen.
Die Steuer/Regeleinheit SR verwendet die Information von der ersten Sensoreinheit SEI und/oder der zweiten
Sensoreinheit SE2 zur Festlegung des Aus- und
Einschaltzeitpunkts des ersten Schalter Sl . Die Regelung der (zeitlich gemittelten) LED-leistung durch SR kann beispielsweise in Form von gepulsten Signalen,
beispielsweise von PWM-Signalen, erfolgen. Die Frequenz des gepulsten Signals liegt typischerweise in der
Größenordnung von 100 - 1000 Hz.
Die Steuer/Regeleinheit SR kann den ersten Schalter Sl bei Erreichen einer Wiedereinschaltbedingung einschalten. Die Steuer/Regeleinheit SR kann den ersten Schalter Sl bei Erreichen einer Ausschaltbedingung ausschalten.
Die Wiedereinschaltbedingung und/oder die
Ausschaltbedingung können abhängig vom aktuellen Dimmlevel einstellbar sein. Die Wiedereinschaltbedingung kann der Ablauf einer
Ausschaltzeitspanne sein. Alternativ kann die
Wiedereinschaltbedingung eine an der Betriebsschaltung überwachte Spannung, vorzugsweise die Spannung an einer induktiv an die Spule LI gekoppelten Sekundärwicklung L2 , sein.
Die Ausschaltbedingung kann der Ablauf einer
EinschaltZeitspanne sein. Die Ausschaltbedingung kann ein an der Betriebsschaltung überwachter Strom, vorzugsweise der Strom durch einen Messwiderstand Shunt, RS, sein.
Es kann eine erste Sensoreinheit SEI vorhanden sein, welche ein vom Strom durch den ersten Schalter Sl
abhängendes erstes Sensorsignal SES1 erzeugt. Die erste Sensoreinheit SEI kann mit dem ersten Sensorsignal SES1 die Ausschaltbedingung generieren. Die Ausschaltbedingung kann ein an der Betriebsschaltung überwachter Strom, vorzugsweise der Strom durch einen Messwiderstand Shunt, RS, welcher in Serie zu dem ersten Schalter Sl geschaltet ist, sein. Die erste Sensoreinheit SEI kann in diesem Fall durch den Messwiderstand Shunt, RS, welcher in Serie zu dem ersten Schalter Sl geschaltet ist, gebildet werden. Die Ausschaltbedingung kann das Erreichen eines
Ausschaltstromwerts für einen an der Betriebsschaltung überwachten Strom, beispielsweise den Strom durch die LED oder den Strom durch den ersten Schalter Sl sein.
Es kann eine zweite Sensoreinheit SE2 vorhanden sein, die beispielsweise das Erreichen der Entmagnetisierung der Spule LI detektiert und ein Sensorsignal SES2 erzeugt. Die zweite Sensoreinheit SE2 kann auch den Stromfluß durch die LED während der Ausschaltphase des ersten Schalters (also der der Freilaufphase) überwachen, beispielsweise mit Hilfe eines in Serie zu den LED geschalteten
Strommesswiderstands. Die zweite Sensoreinheit SE2 kann mit dem zweiten Sensorsignal SES2 die
Wiedereinschaltbedingung generieren. Die
Wiedereinschaltbedingung kann das Erreichen der
Entmagnetisierung der Spule LI oder auch das eines
Erreichen eines Einschaltstromwerts1 (in diesem Fall ein Unterschreiten) für einen in der Betriebsschaltung überwachten Strom sein. Beispielsweise kann der Strom durch die LED oder der Strom durch die Spule LI während der Freilauf hase, also der Ausschaltphase des ersten Schalters Sl, überwacht werden. Optional kann,
beispielsweise wenn als Weidereinschaltbedingung kann das Erreichen der Entmagnetisierung der Spule LI überwacht wird, kann optional auch eine Wartezeit eingefügt werden, die abhängig vom Dimmlevel angepasst wird, so abhängig von Dimmlevel nicht sofort bei Erkennen der des Erreichens der Entmagnetisierung der Spule LI die
Wiedereinschaltbedingung erfüllt ist, sondern erst nach Ablauf einer aufgrund des Dimmlevels vorgegebenen
Wartezeit .
Die Sensorsignale SES1, SES2 können an die
Steuer/Regeleinheit SR zugeführt und an der
Steuer/Regeleinheit SR bearbeitet werden. Die Ausschaltbedingung kann bei zunehmendem Dimmlevel erhöht werden und bei Unterschreiten eines bestimmten Dimmlevels nicht weiter reduziert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die
Wiedereinschaltbedingung bei zunehmendem Dimmlevel erhöht werden und bei Unterschreiten eines bestimmten Dimmlevels nicht weiter reduziert werden.
Die Steuer/Regeleinheit SR kann sowohl das Erreichen der Ausschaltbedingung als auch das das Erreichen der
Wiedereinschaltbedingung überwachen und abhängig davon den ersten Schalter Sl entsprechend ansteuern. In der
Steuer/Regeleinheit SR können beispielsweise Wertetabellen für verschiedene Dimmlevel und dazu zugeordnete Werte für die Ausschaltbedingung und / oder Wiedereinschaltbedingung abgelegt sein. In der Steuer/Regeleinheit SR können beispielsweise auch Funktionen für eine rechnerische
Bestimmung der jeweiligen Werte für die Ausschaltbedingung und / oder Wiedereinschaltbedingung abhängig vom Dimmlevel abgelegt sein.
Es wird auch ein Verfahren für den Betrieb wenigstens einer LED ermöglicht, wobei die Wiedereinschaltbedingung und/oder die Ausschaltbedingung abhängig vom aktuellen Dimmlevel einstellbar sein können.
Es wird somit beispielsweise ein gemischter Dimmbetrieb ermöglicht. Beispielsweise kann die Helligkeit der LED bei niedrigen Dimmleveln sowohl durch Anpassung des
Tastverhältnisses oder durch Anpassen der Pulspause des niederfrequente PWM-Signals NF PWM als auch durch Anpassen der Wiedereinschaltbedingung und/oder der
Ausschaltbedingung abhängig vom aktuellen Dimmlevel eine Einstellung der mittleren Leistung bzw. des mittleren Stromes durch die LED erfolgen und somit die Helligkeit angepaßt werden. Es wäre aber auch möglich, dass bei
Unterschreiten eines bestimmten Dimmlevels die
Wiedereinschaltbedingung und/oder die Ausschaltbedingung nicht weiter angepaßt wird, sondern nur noch das
niederfrequente PWM-Signal NF PWM geändert wird. Es wäre auch möglich, dass bei Überschreiten eines bestimmten Dimmlevels die Wiedereinschaltbedingung und/oder die
Ausschaltbedingung angepasst wird, aber das
niederfrequente PWM-Signal NF PWM nicht weiter geändert wird.
Figur 3 und Figur 4 zeigen spezielle Ausführungsformen der Erfindung . In Figur 3 ist eine spezielle Ausführungsform der oben beschriebenen Schaltanordnung (eines Tiefsetzstellers bzw. Buck-Converter) dargestellt. Der vorteilhafte
Ausschaltzeitpunkt wird hierbei mittels Erfassung der Spannung am Knotenpunkt Ux oberhalb des ersten Schalters Sl detektiert. Diese erfolgt durch den ohmschen
Spannungsteiler Rl und R2. Der Knotenpunkt Ux liegt zwischen der Spule LI, der Diode Dl und dem Schalter Sl.
Als Spannungsteiler ist beispielsweise auch ein
kapazitiver Spannungsteiler oder kombinierter
Spannungsteiler, der aus Widerstand und Kapazität
aufgebaut ist, möglich. Der Messwiderstand (Shunt) RS dient zur Stromerfassung durch den ersten Schalter Sl. Die Überwachung des zeitlichen Spannungsverlaufs am
Knotenpunkt Ux (insbesondere des 'Einbruchs' kurz nach Sperren der Diode Dl in der Nähe des Zeitpunkts t_2) ermöglicht eine Aussage über den vorteilhaften
Wiedereinschaltzeitpunkt des ersten Schalters Sl .
Anstatt oder ergänzend zu einer Spannungsüberwachung an der Spule LI kann beispielsweise die Spannung am
Knotenpunktes Ux oberhalb des ersten Schalters Sl
überwacht werden. Die Spannung am Knotenpunkt Ux fällt beim Sperren der Diode von einem hohen Wert signifikant ab auf einen niedrigen Wert . Das Signal zum Wiedereinschalten des ersten Schalters Sl kann daher bei Unterschreiten der Spannung Ux unter einem gewissen Schwellwert ausgelöst werden .
In Schaltungsanordnung von Figur 3 ist zusätzlich ein zweiter Schalter S2 parallel zu den LEDs und dem
Kondensator Cl angeordnet. Der zweite Schalter S2 ist selektiv/unabhängig ansteuerbar und kann beispielsweise ein Transistor (MOSFET oder Bipolartransistor) sein. Wird der zweite Schalter S2 geschlossen, so wird der
Entladevorgang des Kondensators Cl beschleunigt. Durch die beschleunigte Entladung des Kondensators Cl wird erreicht, dass der Stromfluss durch die LED möglichst schnell gegen null geht. Dies ist beispielsweise am Ende eines
niederfrequenten PWM-Pakets erwünscht, wo der Stromfluss durch die LED möglichst schnell abfallen soll d.h. die abfallende Flanke des Stromsverlaufs möglichst steil sein soll (aus Gründen der Farbkonstanz) .
Alternativ kann der zweite Schalter S2 bei niedrigem
Dimmlevel aktiviert und angesteuert werden, wo die
niederfrequenten PWM-Pakete sehr kurz sind und es wichtig ist, dass der Strom durch die LED am Ende eines Pulspakets rasch gegen null geht. Beispielsweise kann durch geeignete Ansteuerung des zweiten Schalters S2 ein noch niedrigeres Dimmlevel erreicht werden. Eine weitere Funktion dieses zweiten Schalters S2 ist, dass er im eingeschalteten Zustand die LEDs überbrückt. Dies ist beispielsweise erforderlich, wenn die LEDs ausgeschaltet werden sollen, d.h. kein Licht emittieren sollen, aber die Versorgungsspannung U0 noch anliegt. Ohne die Überbrückung durch den zweiten Schalter S2 würde ein (zwar kleiner) Strom über die LEDs und die Widerstände Rl und R2 fließen und die LEDs (geringfügig) leuchten.
Es sei angemerkt, dass die Anordnung eines zweiten
Schalters S2 parallel zu den LEDs und dem Kondensator Cl zur beschleunigten Entladung des Kondensators Cl bzw. zur Überbrückung der LED nicht nur auf die spezielle
Ausführungsform der Schaltungsanordnung von Figur 3 beschränkt ist, sondern bei allen Ausf hrungsformen der Erfindung angewandt werden kann.
Figur 4 zeigt eine Modifikation von der Schaltung in Figur 3 dahingehend, dass die Spannungsüberwachung an der Spule LI erfolgt. Die Spannung an der Spule Sl kann
beispielsweise mittels einer Sekundärwicklung L2 , die an die Spule Sl gekoppelt ist, (bzw. eine zusätzliche Spule L2, die induktiv an die Spule LI koppelt) erfasst werden. Zur Detektion des vorteilhaften Einschaltzeitpunkts für den ersten Schalter Sl dient nun eine Sekundärwicklung L2. Die Überwachung des zeitlichen Spannungsverlaufs an der Spule LI (insbesondere des 'Einbruchs' in der Nähe des Sperrens der Diode Dl nach dem Zeitpunkt t_2) ermöglicht eine Aussage über den vorteilhaften
Wiedereinschaltzeitpunkt des ersten Schalters Sl . Diese Überwachung kann wie bereits erwähnt auch anhand einer Sekundärwicklung L2 erfolgen.
Die Bestimmung des Zeitpunkts des Nulldurchgangs bzw. der Entmagnetisierung kann wie bereits erwähnt auch mittels einer Schwellwertüberwachung erfolgen (auf das Unter- oder Überschreiten eines Schwellwerts, bei einer Überwachung mittels einer Sekundärwicklung L2 hängt die Polarität der Spannung von dem Wicklungssinn der Sekundärwicklung L2 zu der Spule LI ab) .
Es sei bemerkt, dass das Verfahren zur Detektion eines vorteilhaften Einschaltzeitpunkts für den ersten Schalter Sl natürlich auf andere Schaltungstopologien angewandt werden kann, so beispielsweise für einen sogenannten
Sperrwandler bzw. Buck-Boost Converter oder einen
sogenannten Durchflusswandler bzw. Forward Converter.
Figur 5 zeigt eine Modifikation der Schaltung von Figur 2a dahingehend, dass die Anordnung der Drossel LI, der Diode Dl sowie der Orientierung der LED- strecke modifiziert ist (bildet Sperrwandler bzw. Buck-Boost Converter) .
Eine Weiterbildung der Erfindung ist in Fig. 6
dargestellt. Die Erkennung des Erreichens der
Entmagnetisierung der Spule LI anhand Überwachung der Spannung an der Wicklung L2 kann durch einen standardmäßig verfügbaren Steuerschaltkreis IC durchgeführt werden.
Dieser Steuerschaltkreis IC (integrierter Schaltkreis) , entspricht der bzw. enthält die Steuer- /Regeleinheit SR gemäß Fig. 2 bis 5, verfügt über einen Eingang zur
Erkennung des Erreichens der Entmagnetisierung einer Spule anhand Überwachung der Spannung an einer auf der Spule aufgebrachten Sekundärwicklung. Weiterhin verfügt der Steuerschaltkreis IC über einen Ausgang zur Ansteuerung eines Schalters und über weitere Überwachungseingänge. Ein erster dieser Überwachungseingänge kann für die
Vorgabe eines Referenzwertes wie bspw. einer
Referenzspannung genutzt werden.
Ein zweiter Überwachungseingang kann für die Überwachung des Erreichens einer maximalen Spannung oder auch anhand einer Spannungsmessung an einem Widerstand zur Überwachung des Erreichens eines maximalen Stromes genutzt werden. Ein dritter Überwachungseingang kann für die Überwachung einer weiteren Spannung oder auch zur Aktivierung und
Deaktivierung des Steuerschaltkreis IC oder der
Ansteuerung den Steuerschaltkreis IC angesteuerten
Schalters genutzt werden.
Gemäß der Fig. 6 überwacht der Steuerschaltkreis IC den Strom durch den ersten Schalter Sl während der
Einschaltphase des ersten Schalters Sl über den
Messwiderstand (Shunt) Rs und den Eingang 4 am
Steuerschaltkreis IC. Sobald die Spannung, die über dem Messwiderstand (Shunt) Rs abgegriffen wird, einen
bestimmten Maximalwert erreicht, wird der ersten Schalter Sl geöffnet. Die Vorgabe der zum Öffnen des ersten
Schalters Sl erforderlichen Höhe der Spannung kann durch die Vorgabe eines Referenzwertes (d.h. einer
Referenzspannung) am Eingang 3 des Steuerschaltkreis IC angepasst werden. Beispielsweise kann von einem
Microcontroller eine Referenzspannung vorgegeben werden, die die Höhe der maximal über dem Messwiderstand (Shunt) Rs zulässigen Spannung und damit den maximal durch den ersten Schalter Sl zulässigen Strom vorgibt.
Beispielweise kann der Microcontroller ein PWM-Signal ausgeben, dass dann durch ein Filter 10 geglättet wird (beispielsweise ein RC-Glied) und somit als
Gleichspannungssignal mit einer bestimmten Amplitude an dem Eingang 3 des Steuerschaltkreis IC anliegt. Durch Änderung des Tastverhältnisses des PWM-Signales des
Microcontrollers kann die Amplitude des Signales am
Eingang 3 des Steuerschaltkreis IC angepasst werden.
Der Steuerschaltkreis IC kann über den Eingang 5 anhand der Überwachung der Spannung an einer auf der Spule LI aufgebrachten Sekundärwicklung L2 das Erreichen der
Entmagnetisierung der Spule LI erkennen. Diese Erkennung kann als Wiedereinschaltsignal genutzt werden. Sobald die Entmagnetisierung der Spule LI durch den Steuerschaltkreis IC erkannt wurde, kann der Steuerschaltkreis IC den ersten Schalter Sl durch eine Ansteuerung über den Ausgang 7 einschalten.
Der Steuerschaltkreis IC kann durch Anlegen einer Spannung am Eingang 1 aktiviert und / oder auch deaktiviert werden. Diese Spannung zum Aktivieren am Eingang 1 kann auch zwischen einem Hoch- und einem Tiefpegel wechseln, wobei bei Hochpegel der Steuerschaltkreis IC aktiviert wird und bei Tiefpegel zumindest die Ansteuerung des ersten
Schalters Sl unterbricht. Diese Ansteuerung des Eingangs 1 kann durch einen Microcontroller erfolgen. Beispielsweise kann auf diese Weise eine niederfrequente Aktivierung und Deaktivierung des Steuerschaltkreis IC und somit der Ansteuerung des ersten Schalters Sl erreicht werden und somit die niederfrequente Ansteuerung des
Betriebsschaltung zum Dimmen der LED. über den Eingang 1 kann über die Amplitude des an diesem Eingang anliegenden Signales weiterhin auch eine weitere Referenzspannung für den Steuerschaltkreis IC vorgegeben werden. Diese Spannung kann beispielsweise auch die Höhe des maximal zulässigen Stromes durch den Schalter
beeinflussen oder aber auch die zulässige Einschaltdauer des ersten Schalters Sl. Der Steuerschaltkreis IC und/oder der Steuerschaltkreis IC kombiniert mit dem
Microcontroller können gemeinsam die Steuereinheit SR bilden.
Die Einschaltdauer des ersten Schalters Sl kann auch von einer weiteren Spannungsmessung innerhalb der
Betriebsschaltung abhängig sein. Beispielweise kann dem Steuerschaltkreis IC auch eine Spannungsmessung Vsense zugeführt werden.
Über diese Spannungsmessung kann über einen
Spannungsteiler R40/ R47 beispielweise eine Überwachung oder auch Messung der Spannung am Knotenpunkt zwischen Spule LI und LED erfolgen. Diese Spannungsmessung Vsense kann entweder einem weiteren Eingang des
Steuerschaltkreises IC, als zusätzliche Größe additiv einem bereits belegten Eingang des Steuerschaltkreis IC oder auch einen Eingang des Microcontrollers zugeführt werden .
Somit kann ein System aufgebaut werden, bei dem zum einen eine einfache Ansteuerung zum Dimmen von LED durch niederfrequente P M ermöglicht wird, zum anderen ein möglichst verlustarmer hochfrequenter Betrieb des
Betriebsgerätes kombiniert mit einem möglichst konstanten Strom durch die LED.
Es kann durch einen Microcontroller sowohl die Frequenz als auch das Tastverhältnis eines niederfreuqenten PWM- Singales zum Dimmen von LED vorgegeben werden, daneben kann auch die Höhe des maximal zulässigen Stromes durch den ersten Schalter Sl vorgegeben werden. Der
Microcontroller kann über ein Signal, welches an den Eingang 1 des Steuerschaltkreis IC geführt wird, das Dimmen der LED durch niederfrequente PWM steuern.
Weiterhin kann der Microcontroller über ein Signal, welches an den Eingang 3 des Steuerschaltkreis IC geführt wird, die Höhe des maximal zulässigen Stromes durch den ersten Schalter Sl oder auch die notwendige
Einschaltdauer des ersten Schalters Sl vorgegeben.
Die Betriebsschaltung kann weiterhin einen weiteren
Schalter S2 enthalten, der so angeordnet ist, dass dieser zweiten Schalter S2 die LED überbrücken kann.
Der zweite Schalter S2 kann weiterhin so angeordnet sein, dass er den Strom durch einen vorhandenen hochohmigen Spannungsmesspfad oder eine ähnliche vorhandene hochohmige Schaltungsanordnung von der LED übernehmen oder diesen unterbrechen kann.
Durch Parallelschaltung des zweiten Schalters S2 zu den LED kann dieser die LED überbrücken und somit
deaktivieren. Dieses Verfahren kann zum Einstellen der Helligkeit (Dimmen) der LED genutzt werden. Eine mögliche Variante wäre, dass das Dimmen über den zweiten Schalter S2 erfolgt, während über die Ansteuerung des ersten
Schalters Sl nur der Strom durch die LED eingestellt und geregelt wird.
Es kann aber die Ansteuerung der beiden Schalter Sl und S2 für eine optimierte Dimmansteuerung kombiniert genutzt werden. So kann beispielsweise der zweite Schalter S2 nur für das Dimmen auf niedrige Dimmlevel zusätzlich genutzt werden. Die Betriebsschaltung ist aufgrund der vorhandenen Topologie und der Regelschaltung so ausgelegt, dass die AusgangsSpannung der Betriebsschaltung (d.h. die Spannung über der LED) auf einen maximal zulässigen Wert begrenzt wird. Wird durch Schließen des zweiten Schalters S2 die LED überbrückt, dann begrenzt die Betriebsschaltung die Ausgangsspannung derart, dass kein überhöhter Strom fließen kann, der zu einer möglichen Zerstörung führen kann. Diese Ansteuerung des zweiten Schalters S2 kann beispielsweise nur für das Dimmen auf niedrige Dimmlevel genutzt werden.
Wenn der Tiefsetzsteller (Buck-Converter) fix auf
Stromquellenbetrieb (im sogenannten Hysteritischen Modus wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben) arbeitet und effizient läuft, können die LED einzig mit zweiten
Schalter S2, der sehr niederohmig sein sollte, gedimmt werden, und die Verluste sind trotzdem gering.
Zusätzlich kann der zweite Schalter S2 so angesteuert werden, dass er den Strom durch einen vorhandenen
hochohmigen Spannungsmesspfad oder eine ähnliche vorhandene hochohmige Schaltungsanordnung von der LED übernehmen kann.
Wenn beispielsweise gemäß Fig. 6 der erste Schalter Sl nicht getaktet wird, sollte kein Strom durch die LED fließen. Aufgrund des vorhandenen Spannungsteilers R40/ R47 kann jedoch ein geringer Strom durch die LED fließen. In diesem Fall kann bei einer gewünschten Deaktivierung der LED (beispielsweise wenn kein Licht abgegeben werden soll) der zweite Schalter S2 geschlossen werden, damit der Stromfluß durch die LED unterbrochen oder vermieden wird.
Der zweite Schalter S2 kann zumindest immer im Anschluss an ein niederfrequentes PWM-Paket angesteuert werden, um die LED zu überbrücken bzw. zu deaktivieren (während der letzten Entladeflanke, das heißt am Ende eines
niederfrequenten PWM Pulspaketes) .
Eine Unterbrechung des Stromes durch die LED kann auch durch Anordnung des zweiten Schalters S2 in Serie mit den LED erfolgen.
Das Beispiel der Fig. 6 (und die anderen natürlich auch) kann dahingehend erweitert werden, dass mehrere
Betriebsschaltungen gemäß Figur 6 vorhanden sind. Die Steuerschaltkreise IC bzw. die Steuereinheiten SR der einzelnen Betriebsschaltungen werden von einem gemeinsamen Microcontroller aus angesteuert. Die einzelnen
Betriebsschaltungen können beispielsweise LED-stränge unterschiedlicher Wellenlänge oder Farbe ansteuern. Die Ansteuerung des Microcontrollers kann über eine
Schnittstelle (drahtlos oder leitungsgebunden) erfolgen. Dabei können Steuersignale zum Einstellen der Helligkeit oder Farbe oder auch Statusinformationen über die
Schnittstelle übertragen werden. In Fig. 7 zeigt eine Schaltungsanordnung - unter anderem - einem Tiefsetzsteller (Buck-Converter) für den Betrieb zumindest der LED-Strecke (mit einer oder mehreren in Serie geschalteten LEDs) , mit einem ersten Schalter Sl, der auch als Konverter-Schalter des Buck-Konverters bezeichnet werden kann. Die Schaltungsanordnung, im Folgenden auch als Betriebsschaltung bezeichnet, wird mit einer Gleichspannung bzw. einer gleichgerichteten Wechselspannung U0 versorgt. Über den Spannungsteiler Rl und R2 kann die Spannung UR0 gemessen werden, wodurch auf die Gleichspannung bzw. einer gleichgerichteten Wechselspannung U0 geschlossen werden kann, und mit Hilfe des gemittelten Stromes Is kann die Leistung der Schaltungsanordnung bestimmt werden. An dem Messwiderstand RS kann, z.B. von der Steuer/Regeleinheit SR, der Schalter-Strom durch den ersten Schalter Sl erfasst werden.
Das weitere Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 7 betrifft ebenfalls eine Betriebsschaltung für wenigstens eine LED, der eine Gleichspannung oder gleichgerichtete
Wechselspannung zugeführt wird. Die Betriebsschaltung stellt mittels einer Spule LI und einem durch eine
Steuer/Regeleinheit SR getakteten ersten Schalter Sl eine Versorgungsspannung für wenigstens eine LED bereit. Bei eingeschaltetem erstem Schalter Sl wird in der Spule LI eine Energie zwischengespeichert, die sich bei ausgeschaltetem erstem Schalter Sl über eine Diode Dl und über wenigstens eine LED entlädt. Es kann optional ein Kondensator Cl vorhanden sein, der parallel zu der wenigstens einen LED angeordnet ist, und der während der Phase der Entmagnetisierung der Spule LI den Strom durch die LED aufrecht erhält.
Es kann eine erste Sensoreinheit SEI vorhanden sein, welche ein vom Strom durch den ersten Schalter Sl
abhängendes erstes Sensorsignal SES1 erzeugt. Es kann eine zweite Sensoreinheit SE2 vorhanden sein, die das Erreichen der Entmagnetisierung der Spule LI detektiert und ein Sensorsignal SES2 erzeugt. Die Sensorsignale SES1, SES2 können an die Steuer/Regeleinheit SR zugeführt und
bearbeitet werden, wobei die Steuer/Regeleinheit SR den ersten Schalter Sl zu dem Zeitpunkt wieder einschaltet, wenn die Spule LI entmagnetisiert ist und/oder die Diode Dl sperrt. Die Steuer/Regeleinheit SR schaltet den ersten Schalter Sl zu dem Zeitpunkt aus, wenn der Strom durch den ersten Schalter Sl einen Schwellwert SW überschreitet. Die Steuer/Regeleinheit SR erfasst den gemittelten Strom
(Is_gemittelt) durch den ersten Schalter Sl und vergleicht diesen mit einem Referenzwert, und abhängig von der
Abweichung von gemittelten Strom (Is_gemittelt) zu dem Referenzwert stellt die Steuer/Regeleinheit SR den
Schwellwert SW ein. Der Referenzwert ist abhängig vom aktuellen Dimmlevel einstellbar.
Der gemittelte Strom (Is_gemittelt) kann durch ein
Tiefpassfilter (TPF) am Messwiderstand Rs erfasst werden, das Tiefpassfilter (TPF) kann während der Pulspause des niederfrequente PWM-Signals NF PWM mittels eines dritten Schalters S3 abgetrennt werden.
Der Schwellwert SW der Betriebsschaltung wird
beispielsweise bei zunehmendem Dimmlevel erhöht.
Der Schwellwert SW der Betriebsschaltung kann bei
Überschreiten eines bestimmten Dimmlevels nicht weiter erhöht werden.
Der Schwellwert SW wird bei zunehmendem Dimmlevel erhöht. Diese Erhöhung des Schwellwerts SW bei Zunahme des
Dimmlevels kann nichtlinear erhöht werden. Über die
Dimmkurve erfolgt eine Änderung gemäß einer vorgegebenen nichtlinearen Übertragungsfunktion.
Unterhalb eines bestimmten Dimmlevels wird die Taktung des ersten Schalters Sl für einen bestimmten Zeitraum
unterbrochen, wobei dieser Zeitraum mit abnehmenden
Dimmlevel größer wird.
Die Taktung des ersten Schalters Sl wird für einen
bestimmten Zeitraum unterbrochen, wobei dieser Zeitraum bei Überschreiten eines bestimmten Dimmlevels nicht weiter verkürzt wird.
Innerhalb eines bestimmten Dimmlevel-Bereichs wird sowohl die Taktung des ersten Schalters Sl für einen bestimmten Zeitraum unterbrochen, wobei dieser Zeitraum mit
abnehmenden Dimmlevel größer wird, als auch gleichzeitig der Schwellwert SW bei abnehmendem Dimmlevel gesenkt. Unterhalb eines bestimmten Dimmlevel-Bereichs wird die Taktung des ersten Schalters Sl für einen bestimmten
Zeitraum unterbrochen, wobei dieser Zeitraum bei Absenkung des Dimmlevels nichtlinear erhöht wird. Über die Dimmkurve erfolgt eine Änderung gemäß einer vorgegebenen
nicht1inerean Übertragungsfunktion .
Die Steuereinheit SR verwendet ein Signal SESl der ersten Sensoreinheit SEI oder ein Signal SES2 der zweiten
Sensoreinheit SE2 oder eine Kombination eines Signals SESl von der ersten Sensoreinheit SEI und eines Signals SES2 von der zweiten Sensoreinheit SE2 zur Festlegung des Ein- und AusschaltZeitpunkts des ersten Schalters Sl. Der erste Schalter Sl wird ausgeschaltet, wenn der Strom durch den ersten Schalter Sl einen maximalen Referenzwert überschreitet .
Die erste Sensoreinheit SEI kann ein Messwiderstand Shunt, RS sein.
Die zweite Sensoreinheit SE2 kann aus einer induktiv an die Spule LI gekoppelten Sekundärwicklung L2 bestehen. Die zweite Sensoreinheit SE2 erkennt das Erreichen der
Entmagnetisierung der Spule LI, indem sie die Spannung Ux am Knotenpunkt zwischen dem ersten Schalter Sl und der Spule LI überwacht . Der Steuerschaltkreis IC kann über einen Eingang zur
Erkennung des Erreichens der Entmagnetisierung einer Spule LI verfügen und einen ersten Schalter Sl ansteuern. Ein Microcontroller kann durch Anlegen einer Spannung an einem Eingang des Steuerschaltkreis IC diesen aktivieren und/ oder deaktivieren und an einem weiteren Eingang eine Referenzspannung für den Steuerschaltkreis IC vorgeben.
Ein weiteres Beispiel betrifft ähnlich wie die vorherigen Beispiele eine Betriebsschaltung für wenigstens eine LED, der eine Gleichspannung oder gleichgerichtete
WechselSpannung zugeführt wird. Mittels einer Spule LI und einem durch eine Steuer/Regeleinheit SR getakteten ersten Schalter Sl kann eine VersorgungsSpannung für wenigstens eine LED bereitstellt gestellt werden, wobei bei
eingeschaltetem erstem Schalter Sl in der Spule LI eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei
ausgeschaltetem erstem Schalter Sl über eine Diode Dl und über wenigstens eine LED entlädt. Es kann optional ein Kondensator Cl vorhanden sein, der parallel zu der wenigstens einen LED angeordnet ist, und der während der Phase der Entmagnetisierung der Spule LI den Strom durch die LED aufrecht erhalten kann. Es kann eine erste
Sensoreinheit SEI vorhanden sein, welche ein vom Strom durch den ersten Schalter Sl abhängendes erstes
Sensorsignal SES1 erzeugt. Es kann eine zweite
Sensoreinheit SE2 vorhanden sein, die das Erreichen der Entmagnetisierung der Spule LI detektiert und ein
Sensorsignal SES2 erzeugt. Die Sensorsignale SES1, SES2 können an die Steuer/Regeleinheit SR zugeführt und
bearbeitet werden. Die Steuer/Regeleinheit SR kann den ersten Schalter Sl zu dem Zeitpunkt wieder einschalten, wenn die Spule LI entmagnetisiert ist und/oder die Diode Dl sperrt . Die Steuer/Regeleinheit SR kann den ersten Schalter Sl zu dem Zeitpunkt ausschalten, wenn der Strom durch den ersten Schalter Sl einen Schwellwert SW überschreitet, und der Schwellwert SW kann abhängig vom aktuellen Dimmlevel einstellbar sein.
Alternativ wird als weiteres Beispiel eine
Betriebsschaltung für wenigstens eine LED vorgeschlagen, der eine Gleichspannung oder gleichgerichtete
WechselSpannung zugeführt wird und die mittels einer Spule LI und einem durch eine Steuer/Regeleinheit SR getakteten ersten Schalter Sl eine VersorgungsSpannung für wenigstens eine LED bereitstellt. Bei eingeschaltetem erstem Schalter Sl wird in der Spule LI eine Energie zwischengespeichert, die sich bei ausgeschaltetem erstem Schalter Sl über eine Diode Dl und über wenigstens eine LED entlädt. Die
Steuer/Regeleinheit SR kann den ersten Schalter Sl bei Erreichen einer Wiedereinschaltbedingung einschalten. Die Steuer/Regeleinheit SR kann den ersten Schalter Sl bei Erreichen einer Ausschaltbedingung ausschalten. Die
Wiedereinschaltbedingung und/oder die Ausschaltbedingung können abhängig vom aktuellen Dimmlevel einstellbar sein.
Die Wiedereinschaltbedingung kann der Ablauf einer
AusschaltZeitspanne sein. Alternativ kann die
Wiedereinschaltbedingung eine an der Betriebsschaltung überwachte Spannung, vorzugsweise die Spannung an einer induktiv an die Spule LI gekoppelten Sekundärwicklung L2 , sein .
Die Ausschaltbedingung kann der Ablauf einer
Einschaltzeitspanne sein. Die Ausschaltbedingung kann ein an der Betriebsschaltung überwachter Strom, vorzugsweise der Strom durch einen Messwiderstand Shunt, RS, sein. Es kann eine erste Sensoreinheit SEI vorhanden sein, welche ein vom Strom durch den ersten Schalter Sl
abhängendes erstes Sensorsignal SESl erzeugt. Die erste Sensoreinheit SEI kann mit dem ersten Sensorsignal SESl die Ausschaltbedingung generieren. Die Ausschaltbedingung kann ein an der Betriebsschaltung überwachter Strom, vorzugsweise der Strom durch einen Messwiderstand Shunt, RS, welcher in Serie zu dem ersten Schalter Sl geschaltet ist, sein. Die erste Sensoreinheit SEI kann in diesem Fall durch den Messwiderstand Shunt, RS, welcher in Serie zu dem ersten Schalter Sl geschaltet ist, gebildet werden. Die Ausschaltbedingung kann das Erreichen eines
Ausschaltstromwerts für einen an der Betriebsschaltung überwachten Strom, beispielsweise den Strom durch die LED oder den Strom durch den ersten Schalter Sl sein.
Es kann eine zweite Sensoreinheit SE2 vorhanden sein, die beispielsweise das Erreichen der Entmagnetisierung der Spule LI detektiert und ein Sensorsignal SES2 erzeugt. Die zweite Sensoreinheit SE2 kann auch den Stromfluß durch die LED während der Ausschaltphase des ersten Schalters (also der der Freilaufphase) überwachen, beispielsweise mit Hilfe eines in Serie zu den LED geschalteten
Strommesswiderstands. Die zweite Sensoreinheit SE2 kann mit dem zweiten Sensorsignal SES2 die
Wiedereinschaltbedingung generieren. Die Wiedereinschaltbedingung kann das Erreichen der
Entmagnetisierung der Spule LI oder auch das eines
Erreichen eines Einschaltstromwerts (in diesem Fall ein Unterschreiten) für einen in der Betriebsschaltung
überwachten Strom sein. Beispielsweise kann der Strom durch die LED oder der Strom durch die Spule LI während der Freilaufphase, also der Ausschaltphase des ersten Schalters Sl, überwacht werden. Die Sensorsignale SES1, SES2 können an die
Steuer/Regeleinheit SR zugeführt und an der
Steuer/Regeleinheit SR bearbeitet werden.
Die Ausschaltbedingung kann bei zunehmendem Dimmlevel erhöht werden und bei Unterschreiten eines bestimmten Dimmlevels nicht weiter reduziert werden.
Alternativ kann die Wiedereinschaltbedingung bei
zunehmendem Dimmlevel erhöht werden und bei Unterschreiten eines bestimmten Dimmlevels nicht weiter reduziert werden .
Es wird auch ein Verfahren für den Betrieb wenigstens einer LED ermöglicht, wobei die Wiedereinschaltbedingung und/oder die Ausschaltbedingung abhängig vom aktuellen Dimmlevel einstellbar sein können.
Fig. 8 zeigt exemplarisch den Strom Is durch den ersten Schalter Sl, den gemittelten Strom Is, der durch den Tiefpassfilter TPF ermittelt wird, den Stromverlauf ILbuck an der Spule LI und ein niederfrequentes PWM-Signal NF PWM (als niederfrequenten Pulspaket) . Das niederfrequente PWM- Signal NF PWM ist ein niederfrequentes Pulssignal, wobei die Ausschaltphase dieses Signals den bestimmten Zeitraum bestimmt, in dem der erste Schalter Sl nicht getaktet wird sondern dessen Taktung unterbrochen wird. In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren für wenigstens eine LED ermöglicht, der eine Gleichspannung oder gleichgerichtete WechselSpannung zugeführt wird und die mittels einer Spule LI und einem durch eine
Steuer/Regeleinheit SR getakteten ersten Schalter Sl eine Versorgungsspannung für wenigstens eine LED bereitstellt, wobei bei eingeschaltetem erstem Schalter Sl in der Spule LI eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetem erstem Schalter Sl über eine Diode Dl und über wenigstens eine LED entlädt, wobei optional ein
Kondensator Cl vorhanden ist, der parallel zu der
wenigstens einen LED angeordnet ist, und der während der Phase der Entmagnetisierung der Spule LI den Strom durch die LED aufrecht erhält. Eine erste Sensoreinheit SEI erzeugt ein vom Strom durch den ersten Schalter Sl
abhängendes erstes Sensorsignal SES1. Eine zweite
Sensoreinheit SE2 detektiert das Erreichen der
Entmagnetisierung der Spule LI und erzeugt ein
Sensorsignal SES2. Die Sensorsignale SES1, SES2 werden an die Steuer/Regeleinheit SR zugeführt und dort bearbeitet, wobei die Steuer/Regeleinheit SR den ersten Schalter Sl zu dem Zeitpunkt wieder einschaltet, wenn die Spule LI entmagnetisiert ist und/oder die Diode Dl sperrt, wobei die Steuer/Regeleinheit SR den ersten Schalter Sl zu dem Zeitpunkt ausschaltet, wenn der Strom durch den ersten Schalter Sl einen Schwellwert SW überschreitet , und der Schwellwert SW abhängig vom aktuellen Dimmlevel einstellbar ist. Der aktuelle Dimmlevel kann beispielsweise als extern vorgegebener Helligkeitssollwert dem Betriebsgerät insbesondere über eine drahtgebundene oder drahtlose Schnittstelle zugeführt werden. Der aktuelle Dimmlevel kann auch aufgrund einer Messung eines Sensors, beispielsweise eines Helligkeitssensors, vorgegeben werden, wobei dieser Dimmlevel beispielsweise von dem Betriebsgerät abhängig von der erfassten
Umgebungshelligkeit eingestellt werden kann.

Claims

Ansprüche
Betriebsschaltung für wenigstens eine LED, der eine Gleichspannung oder gleichgerichtete WechselSpannung zugeführt wird und die mittels einer Spule (LI) und einem durch eine Steuer/Regeleinheit (SR) getakteten ersten Schalter (Sl) eine Versorgungsspannung für wenigstens eine LED bereitstellt, wobei bei
eingeschaltetem erstem Schalter (Sl) in der Spule (LI) eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetem erstem Schalter (Sl) über eine Diode (Dl) und über wenigstens eine LED entlädt, wobei die Steuer/Regeleinheit (SR) den ersten
Schalter (Sl) bei Erreichen einer
Wiedereinschaltbedingung einschaltet, wobei die Steuer/Regeleinheit (SR) den ersten Schalter (Sl) bei Erreichen einer Ausschaltbedingung ausschaltet, dadurch gekennzeichnet dadurch, dass die
Wiedereinschaltbedingung und/oder die
Ausschaltbedingung abhängig vom aktuellen Dimmlevel einstellbar ist.
Betriebsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Wiedereinschaltbedingung der
Ablauf einer Ausschaltzeitspanne ist.
3. Betriebsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Ausschaltbedingung der Ablauf einer Einschaltzeitspanne ist. Betriebsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Wiedereinschaltbedingung eine an der Betriebsschaltung überwachte Spannung,
vorzugsweise die Spannung an einer induktiv an die Spule (LI) gekoppelten Sekundärwicklung (L2) , ist.
Betriebsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Ausschaltbedingung ein an der Betriebsschaltung überwachter Strom, vorzugsweise der Strom durch einen Messwiderstand (Shunt, RS) , ist .
Betriebsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Ausschaltbedingung bei zunehmendem Dimmlevel erhöht wird.
Betriebsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Ausschaltbedingung bei Unterschreiten eines bestimmten Dimmlevels nicht weiter reduziert wird.
Betriebsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass die
Wiedereinschaltbedingung bei zunehmendem Dimmlevel erhöht wird.
Betriebsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, dass die
Wiedereinschaltbedingung bei Unterschreiten eines bestimmten Dimmlevels nicht weiter reduziert wird.
10. Betriebsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuereinheit (SR) unterhalb eines bestimmten Dimmlevels die Taktung des ersten Schalters (Sl) für einen bestimmten Zeitraum unterbricht, wobei dieser Zeitraum mit abnehmenden Dimmlevel größer wird.
11. Betriebsschaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuereinheit (SR) innerhalb eines bestimmten Dimmlevel-Bereichs sowohl die Taktung des ersten Schalters (Sl) für einen bestimmten Zeitraum unterbricht, wobei dieser
Zeitraum mit abnehmenden Dimmlevel größer wird, als auch gleichzeitig die Ausschaltbedingung bei abnehmendem Dimmlevel gesenkt wird.
12. Betriebsschaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuereinheit (SR) unterhalb eines bestimmten Dimmlevel-Bereichs sowohl die Taktung des ersten Schalters (Sl) für einen bestimmten Zeitraum unterbricht, wobei dieser
Zeitraum bei Absenkung des Dimmlevels nichtlinear erhöht wird. 13. Betriebsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuer/Regeleinheit (SR) den ersten Schalter (Sl) ausschaltet, wenn der Strom durch den ersten Schalter (Sl) einen maximalen
Referenzwert überschreitet und somit die
Ausschaltbedingung erreicht ist.
14. Betriebsschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die
Wiedereinschaltbedingung erreicht ist, wenn der Strom durch die LED während der Freilaufphase einen Einschaltstromwert erreicht.
15. Betriebsschaltung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, aufweisend einen Steuerschaltkreis (IC) , der die Steuer/Regeleinheit (SR) bildet und der über einen Eingang zur Erkennung des Erreichens der
Wiedereinschaltbedingung und/oder der
Ausschaltbedingung verfügt und einen ersten Schalter (Sl) ansteuert.
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