EP2416624A1 - Switching system and method for operating at least one first and at least one second LED - Google Patents

Switching system and method for operating at least one first and at least one second LED Download PDF

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EP2416624A1
EP2416624A1 EP11170919A EP11170919A EP2416624A1 EP 2416624 A1 EP2416624 A1 EP 2416624A1 EP 11170919 A EP11170919 A EP 11170919A EP 11170919 A EP11170919 A EP 11170919A EP 2416624 A1 EP2416624 A1 EP 2416624A1
Authority
EP
European Patent Office
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led
circuit arrangement
output
led3
led1
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11170919A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Richard Dilger
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.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H05B45/24—Controlling the colour of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • 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]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H05B45/22—Controlling the colour of the light using optical feedback

Definitions

  • the present invention offers the possibility of operating LEDs of different power with one and the same driver. If, for example, the LEDs are not supplied from a battery, but from a variable constant voltage source, for example, by deriving a constant voltage from a mains alternating voltage, the present invention makes it possible to use the different power supply to the LEDs in the boost branch on the one hand and the LEDs in the buck On the other hand, the use of different power LEDs.
  • the LEDs with lower power are preferably arranged in the boost branch.
  • the at least one first LED and the at least one second LED emit radiation in the same wavelength range.
  • the at least one first LED emits radiation in a wavelength range that differs from the wavelength ranges in that the at least one second LED emits radiation.
  • the LEDs in the buck branch can emit the fundamental radiation which is then selected by appropriate selection of the DC supply voltage corrected or modified by the LEDs in the boost branch.
  • the at least one second LED comprises at least two LEDs, wherein the two LEDs emit radiation of different wavelengths.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the dependence of the duty cycle of the input voltage U e for a circuit arrangement according to the invention according to the embodiment of Fig. 2 in curve a) and for a circuit arrangement according to the prior art, which differs from the circuit arrangement according to Fig. 2 characterized in that the LED3 is arranged in series with the LEDs LED1, LED2 between the output terminals A1 and A2.

Landscapes

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

Abstract

The device has two input terminals (E2, E1) coupled with a variable supply direct voltage (Ue). First and second output terminals (A1, A2) are coupled with an LED (LED1). A low setting actuator comprises a loading path for magnetizing an inductor (L1) and a freewheel path for demagnetizing the inductor. An input and an output of the setting actuator are coupled with input and output of the circuit device, respectively. Another output is coupled with another LED (LED3) that is coupled between third and fourth output terminals (A3, A4), where degaussing current flows through the latter output. An independent claim is also included for a method for operating two LEDs at a circuit device.

Description

Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betreiben mindestens einer ersten und mindestens einer zweiten LEDCircuit arrangement and method for operating at least a first and at least one second LED

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens einer ersten und mindestens einer zweiten LED umfassend einen Eingang mit einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss zum Koppeln mit einer variablen Versorgungsgleichspannung, einen ersten Ausgang mit einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluss zum Koppeln mit der mindestens einen ersten LED, einen Tiefsetzsteller mit einem Schalter, einer Diode und einer Induktivität, wobei der Tiefsetzsteller einen Aufladepfad zum Aufmagnetisieren der Induktivität und einen Freilaufpfad zum Entmagnetisieren der Induktivität aufweist, wobei in der Aufladephase der Induktivität im Aufladepfad ein Aufmagnetisierungsstrom und in der Freilaufphase der Induktivität im Freilaufpfad ein Entmagnetisierungsstrom fließt, wobei der Eingang des Tiefsetzstellers mit dem Eingang der Schaltungsanordnung und der Ausgang des Tiefsetzstellers mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung gekoppelt ist. Sie betrifft überdies ein Verfahren zum Betreiben mindestens einer ersten und mindestens einer zweiten LED an einer derartigen Schaltungsanordnung sowie ein System mit einer derartigen Schaltungsanordnung und mindestens einer ersten und mindestens einer zweiten LED.The present invention relates to a circuit arrangement for operating at least one first and at least one second LED comprising an input having a first and a second input terminal for coupling to a variable DC supply voltage, a first output having a first and a second output terminal for coupling to the at least one first LED, a buck converter with a switch, a diode and an inductance, the buck converter has a Aufladepfad for magnetizing the inductance and a freewheeling path for demagnetizing the inductance, wherein in the charging phase of the inductor in the charging path, a Aufmagnetisierungsstrom and in the freewheeling phase of the inductance in the freewheeling path a demagnetizing current flows, wherein the input of the buck converter is coupled to the input of the circuit arrangement and the output of the buck converter to the output of the circuit arrangement. It also relates to a method for operating at least one first and at least one second LED on such a circuit arrangement as well as a system having such a circuit arrangement and at least one first and at least one second LED.

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Problematik, wie sie beispielsweise beim Betrieb von LEDs im mobilen Bereich vorkommt. In diesem Anwendungsbereich von LEDs werden die LEDs häufig von einer Batterie gespeist, wobei üblicherweise Vorkehrungen schaltungstechnischer Art getroffen sind, die LEDs möglichst lange ohne Einbußen in der Helligkeit zu betreiben. Für den Benutzer resultiert daraus das Problem, dass, wenn die Leistung der Batterie erschöpft ist, schlagartig das Licht ausgeht. Wie ohne Weiteres verständlich, können sich daraus gefährliche Situationen ergeben, die es zu vermeiden gilt. Es sind deshalb Maßnahmen bekannt, die an die LEDs bereitgestellte Leistung in Abhängigkeit von der Batteriespannung zu dimmen, um dem Benutzer ein optisches Feedback zu geben. Bekannte Maßnahmen sind beispielsweise die Verwendung von Vorwiderständen, von Boostreglern mit einer Detektorschaltung und entsprechender Manipulation des LED-Stroms, Buckregler, die unter einer gewissen Klemmspannung nur noch als Überstrombegrenzung fungieren, sowie analoge Transistorschaltungen.The present invention relates to a problem, as occurs for example in the operation of LEDs in the mobile area. In this field of application of LEDs, the LEDs are often fed by a battery, whereby usually provisions of a circuit type are made to operate the LEDs as long as possible without loss of brightness. For the user, this results in the problem that when the power of the battery is exhausted, suddenly the light goes out. As can be readily understood, dangerous situations can arise that must be avoided. Measures are therefore known to dim the power provided to the LEDs in response to the battery voltage to give the user visual feedback. Known measures are, for example, the use of series resistors, of boost regulators with a detector circuit and corresponding manipulation of the LED current, buck regulators, which only function as an overcurrent limiting device under a certain terminal voltage, as well as analog transistor circuits.

Die bekannten Lösungen zeichnen sich entweder durch einen hohen Schaltungsaufwand aus, was in unerwünscht hohen Kosten resultiert. Andererseits lässt sich die gewünschte Funktion zwar kostengünstig realisieren, jedoch ist der im Hinblick auf einen Einsatz im mobilen Bereich besonders wichtige Wirkungsgrad zu niedrig.The known solutions are characterized either by a high circuit complexity, resulting in undesirably high costs. On the other hand, while the desired function can be realized inexpensively, the efficiency that is particularly important with regard to use in the mobile sector is too low.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung beziehungsweise ein gattungsgemäßes Verfahren derart weiterzubilden, dass dem Benutzer einerseits ein optisches Feedback über den Ladezustand einer die LEDs versorgenden Batterie gegeben werden kann, dies andererseits mit möglichst geringem schaltungstechnischem Aufwand unter möglichst hohem Wirkungsgrad ermöglicht werden soll.The present invention is therefore based on the object, a generic circuit arrangement or a generic method in such a way that the user on the one hand, an optical feedback on the state of charge of a battery supplying the LEDs can be given, this on the other hand with the lowest possible circuit complexity allows the highest possible efficiency shall be.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1, ein System mit den Merkmalen von Patentanspruch 6 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 14.This object is achieved by a circuit arrangement having the features of patent claim 1, a system having the features of patent claim 6 and by a method having the features of patent claim 14.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe vorzüglich auf der Basis der Topologie eines Tiefsetzstellers gelöst werden kann. Wird mindestens eine LED nicht an den eigentlichen Ausgang des Tiefsetzstellers gekoppelt, sondern in dessen Freilaufpfad angeordnet, so ist die an die im Freilaufpfad angeordnete LED gekoppelte Leistung mit dem Ladezustand der Batterie korreliert. Die am Ausgang des Tiefsetzstellers angeschlossenen LEDs werden im Buck-Modus betrieben, solange die Versorgungsspannung größer ist als die Summenspannung der LEDs. Diese liefern demnach quasi unabhängig vom Ladezustand der Batterie bis zum Unterschreiten des durch die Summenspannung der LEDs vorgegebenen Schwellwerts eine konstante Helligkeit. Dies gilt nicht für die im Freilaufpfad des Tiefsetzstellers angeordnete LED, die im so genannten Boost-Modus betrieben wird. Diese LED wird nur während der Freilaufphase mit Strom versorgt. Je niedriger der Ladezustand der Batterie ist, umso länger ist die Aufladephase der Induktivität und umso kürzer die Freilaufphase. Mit zunehmender Entladung der Batterie wird demnach die im Freilaufpfad angeordnete LED zunehmend mit weniger Leistung versorgt und damit fortwährend dunkler.The present invention is based on the finding that this object can be achieved on the basis of the topology of a step-down converter. If at least one LED is not coupled to the actual output of the buck converter, but arranged in the freewheeling path, the power coupled to the LED arranged in the freewheeling path is correlated with the state of charge of the battery. The LEDs connected to the output of the buck converter are operated in buck mode as long as the supply voltage is greater than the total voltage of the LEDs. Accordingly, they deliver a constant brightness virtually independent of the state of charge of the battery until it falls below the threshold value specified by the sum voltage of the LEDs. This does not apply to the LED arranged in the freewheeling path of the step-down converter, which is operated in the so-called boost mode. This LED is powered only during the freewheel phase. The lower the state of charge of the battery is, the longer is the charging phase of the inductor and the shorter the freewheeling phase. With increasing discharge of the battery, therefore, the arranged in the freewheeling LED is increasingly supplied with less power and thus continuously darker.

Je nachdem, wie viel LEDs im Buck-Modus und wie viele im Boost-Modus betrieben werden, kann daher eine gleichmäßige Beleuchtung bis zu einer unteren Grenzspannung sichergestellt werden, wobei dennoch der Benutzer über die im Freilaufpfad angeordnete LED(s) ein Feedback über den Ladezustand der Batterie erhält.Depending on how many LEDs are operated in buck mode and how many are operated in boost mode, therefore, uniform lighting can be ensured up to a lower limit voltage, whereby the user nevertheless provides feedback about the LED (s) arranged in the freewheeling path Charge state of the battery receives.

Die Erfindung ermöglicht also zunächst einerseits die Bereitstellung einer im Wesentlichen konstanten Helligkeit bis kurz vor Entladung der Batterie. Andererseits wird dem Benutzer durch die im Freilaufpfad angeordnete LED ein optisches Feedback über den Ladezustand der Batterie bereitgestellt.Thus, on the one hand, the invention initially makes it possible to provide a substantially constant brightness until shortly before the battery is discharged. On the other hand, the user is provided by the LED arranged in the freewheeling path, an optical feedback on the state of charge of the battery.

Die Erfindung geht überdies mit einem besonders hohen Wirkungsgrad einher, was auf folgendem Zusammenhang basiert: Durch die zusätzliche Last in der Freilaufphase - die im Freilaufpfad angeordnete mindestens eine LED - wird die Entmagnetisierungszeit der Induktivität gegenüber dem üblichen Betrieb von LEDs am Ausgang eines Tiefsetzstellers verkürzt. Da sich das Magnetfeld der Induktivität von selber abbaut, je länger die Freilaufphase dauert, wird der Wirkungsgrad umso schlechter, je kleiner das Verhältnis von Anschaltzeit zu Ausschaltzeit des Schalters des Tiefsetzstellers ist. Durch die zusätzliche Last in der Freilaufphase wird demnach die Ausschaltzeit entscheidend verkürzt. Bei einem Beispiel mit drei LEDs, wobei zwei LEDs im Buck-Modus betrieben werden und eine LED im Boost-Modus, kann die Ausschaltzeit um ein Drittel gegenüber dem Fall verkürzt werden, wenn alle drei LEDs im Buck-Modus betrieben würden. Dies resultiert in einer Erhöhung des Wirkungsgrads in der Größenordnung von bid zu 5 %. Insbesondere im mobilen Bereich ist eine derartige Steigerung des Wirkungsgrads als signifikant und wichtig zu betrachten.The invention is also associated with a particularly high efficiency, which is based on the following relationship: Due to the additional load in the freewheeling phase - arranged in the freewheeling path at least one LED - the demagnetization of the inductance compared to the usual operation of LEDs at the output of a buck converter is shortened. Since the magnetic field of the inductance degrades by itself, the longer the freewheeling phase lasts, the lower the ratio of turn-on time to turn-off time of the switch of the step-down converter, the worse the efficiency becomes. Due to the additional load in the freewheeling phase, the turn-off time is significantly reduced. In an example with three LEDs, with two LEDs operating in buck mode and one LED in boost mode, the off time may be shortened by one third over when all three LEDs are operated in buck mode. This results in an increase in efficiency on the order of bid to 5%. Especially in the mobile sector, such an increase in efficiency is considered to be significant and important.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich dadurch, dass die Versorgung zumindest einer Teilmenge der LEDs bis zu niedrigeren Werten der Batteriespannung ermöglicht wird als beim Stand der Technik: Würden in dem obigen Beispiel mit drei LEDs alle drei LEDs im Buck-Modus betrieben werden, so stellt sich Dunkelheit ein bereits bei einer Batteriespannung von 9,6 V, wobei die Flussspannung in einer LED im Beispiel zu 3,2 V angenommen wird. Wird hingegen die dritte LED im Boost-Modus betrieben, so können die beiden anderen LEDs solange betrieben werden, bis die Batteriespannung auf 6,4 V abgesunken ist. Dadurch kann Licht definiert über längere Zeiträume bereitgestellt werden als bei herkömmlichen Lösungen.A further advantage of the present invention results from the fact that it is possible to supply at least a subset of the LEDs to lower values of the battery voltage than in the prior art: If in the above example with three LEDs all three LEDs were operated in buck mode, Thus, darkness sets in already at a battery voltage of 9.6 V, whereby the forward voltage in an LED is assumed to be 3.2 V in the example. If, however, the third LED is operated in boost mode, the other two LEDs can be operated until the battery voltage has dropped to 6.4V. This allows defined light to be provided over longer periods of time than conventional solutions.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den im Nachfolgenden vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen.Further advantages of the invention emerge from the preferred embodiments presented below.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Schaltungsanordnung weiterhin eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung des Schalters des Tiefsetzstellers. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn die Schaltungsanordnung weiterhin einen Shunt-Widerstand umfasst, der seriell zur Induktivität des Tiefsetzstellers gekoppelt ist, wobei der Shunt-Widerstand mit der Steuervorrichtung gekoppelt ist, so dass die im Betrieb über dem Shunt-Widerstand abfallende Spannung der Steuervorrichtung zuführbar ist. Durch diese Maßnahme kann der an die mit dem Ausgang des Tiefsetzstellers gekoppelten LEDs bereitgestellte Strom auf einfache Weise geregelt werden. In diesem Zusammenhang ist die Steuervorrichtung bevorzugt ausgelegt, die Schaltfrequenz des Schalters derart zu regeln, dass die am ersten Ausgang an die mindestens eine erste LED bereitstellbare Leistung in einem vorgebbaren Bereich der am Eingang der Schaltungsanordnung angelegten Versorgungsgleichspannung konstant ist.In a preferred embodiment, the circuit arrangement further comprises a control device for controlling the switch of the buck converter. In this context, it is preferable if the circuit arrangement further comprises a shunt resistor, the serial is coupled to the inductance of the buck converter, wherein the shunt resistor is coupled to the control device, so that the falling in operation over the shunt resistor voltage of the control device can be fed. By this measure, the current provided to the LEDs coupled to the output of the buck converter can be regulated in a simple manner. In this context, the control device is preferably designed to regulate the switching frequency of the switch in such a way that the power which can be provided at the first output to the at least one first LED is constant in a predefinable range of the DC supply voltage applied to the input of the circuit arrangement.

Bevorzugt ist dem zweiten Ausgang ein erster Kondensator parallel geschaltet. Dadurch wird der zeitliche Verlauf des an die am zweiten Ausgang angeschlossene LED bereitgestellten Stroms gemittelt. Dadurch können harte Ein-und Ausschaltvorgänge vermieden werden, was in einer Verlängerung der Lebensdauer der am zweiten Ausgang angeschlossenen LEDs resultiert.Preferably, a first capacitor is connected in parallel with the second output. As a result, the time profile of the current supplied to the LED connected to the second output is averaged. As a result, hard on and off operations can be avoided, resulting in an extension of the life of the LEDs connected to the second output.

Während die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Betreiben mindestens einer ersten und mindestens einer zweiten LED betrifft, so betrifft sie gemäß einem zweiten Aspekt ein System mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, wobei das System überdies die mindestens eine erste LED und die mindestens eine zweite LED umfasst.While the present invention according to a first aspect relates to a circuit arrangement and a method for operating at least one first and at least one second LED, according to a second aspect it relates to a system with a circuit arrangement according to the invention, wherein the system furthermore comprises the at least one first LED and the comprises at least one second LED.

Dabei können die mindestens eine erste und die mindestens eine zweite LED eine im Wesentlichen vergleichbare Nennleistung aufweisen. Wenn die mindestens eine erste LED eine erste Nennleistung aufweist und die mindestens eine zweite LED eine zweite Nennleistung, so kann die erste Nennleistung bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems beispielsweise gleich der zweiten Nennleistung sein mit einem Maximalunterschied von +/- 10 %.In this case, the at least one first and the at least one second LED may have a substantially comparable rated power. If the at least one first LED has a first rated power and the at least one second LED a second rated power, the first rated power in a preferred embodiment of the system according to the invention, for example, be equal to the second rated power with a maximum difference of +/- 10%.

Andererseits kann auch vorgesehen sein, dass die erste Nennleistung ungleich der zweiten Nennleistung ist mit einem Mindestunterschied von +/- 10 %. Die vorliegende Erfindung bietet nämlich die Möglichkeit, LEDs unterschiedlicher Leistung mit ein- und demselben Treiber zu bedienen. Werden die LEDs beispielsweise nicht aus einer Batterie versorgt, sondern aus einer variablen Konstantspannungsquelle, beispielsweise durch Ableitung einer Konstantspannung aus einer Netzwechselspannung, so ermöglicht die vorliegende Erfindung auf der Basis der unterschiedlichen Leistungszuführung an die LEDs im Boost-Zweig einerseits und die LEDs im Buck-Zweig andererseits die Verwendung von LEDs unterschiedlicher Leistung. Dabei werden die LEDs mit geringerer Leistung bevorzugt im Boost-Zweig angeordnet.On the other hand, it can also be provided that the first rated power is not equal to the second rated power with a minimum difference of +/- 10%. Namely, the present invention offers the possibility of operating LEDs of different power with one and the same driver. If, for example, the LEDs are not supplied from a battery, but from a variable constant voltage source, for example, by deriving a constant voltage from a mains alternating voltage, the present invention makes it possible to use the different power supply to the LEDs in the boost branch on the one hand and the LEDs in the buck On the other hand, the use of different power LEDs. The LEDs with lower power are preferably arranged in the boost branch.

Es kann vorgesehen sein, dass bei einem erfindungsgemäßen System die mindestens eine erste LED und die mindestens eine zweite LED Strahlung im selben Wellenlängenbereich abgeben. Andererseits kann vorgesehen werden, dass die mindestens eine erste LED eine Strahlung in einem Wellenlängenbereich abgibt, der sich von den Wellenlängenbereichen unterscheidet, indem die mindestens eine zweite LED Strahlung abgibt. Dadurch kann beispielsweise ermöglicht werden, dass die LEDs im Buck-Zweig die Grundstrahlung abgeben, die dann durch entsprechende Wahl der Versorgungsgleichspannung durch die LEDs im Boost-Zweig korrigiert oder modifiziert wird. In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, dass die mindestens eine zweite LED mindestens zwei LEDs umfasst, wobei die beiden LEDs eine Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge abgeben. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass von diesen beiden zweiten LEDs mindestens eine LED eine Strahlung im roten Wellenlängenbereich und mindestens eine LED eine Strahlung im orangen Wellenlängenbereich abgibt. Besonders bevorzugt ist dann vorgesehen, dass die mindestens eine erste LED Strahlung im mintweißen Wellenlängenbereich abgibt. Durch einfache Änderung der Versorgungsgleichspannung kann der Farbort der Summenstrahlung verändert werden. Die Änderung der Versorgungsspannung kann durch einen Zweipunktregler realisiert werden, so dass eine hochdynamische Anpassung innerhalb weniger Schaltzyklen ermöglicht wird.It can be provided that, in a system according to the invention, the at least one first LED and the at least one second LED emit radiation in the same wavelength range. On the other hand, it can be provided that the at least one first LED emits radiation in a wavelength range that differs from the wavelength ranges in that the at least one second LED emits radiation. As a result, it is possible, for example, for the LEDs in the buck branch to emit the fundamental radiation which is then selected by appropriate selection of the DC supply voltage corrected or modified by the LEDs in the boost branch. In this context, it can also be provided that the at least one second LED comprises at least two LEDs, wherein the two LEDs emit radiation of different wavelengths. In a particularly preferred embodiment, it is provided that at least one LED of these two second LEDs emits radiation in the red wavelength range and at least one LED emits radiation in the orange wavelength range. It is then particularly preferred for the at least one first LED to emit radiation in the mint white wavelength range. By simply changing the DC supply voltage, the color location of the total radiation can be changed. The change in the supply voltage can be realized by a two-point controller, so that a highly dynamic adjustment is made possible within a few switching cycles.

Die mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und eines erfindungsgemäßen Systems vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für ein erfindungsgemäßes Verfahren.The preferred embodiments presented with reference to a circuit arrangement according to the invention and a system according to the invention and their advantages apply correspondingly, as far as applicable, to a method according to the invention.

Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)Short description of the drawing (s)

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

  • Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 3 für das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel den Verlauf des Tastgrads in Abhängigkeit der Eingangsspannung im Vergleich zum Stand der Technik;
  • Fig. 4 den Verlauf der gesamten LED-Ausgangsleistung sowie der Ausgangsleistung der LEDs im Buck-Zweig in Abhängigkeit der Eingangsspannung; und
  • Fig. 5 den Verlauf des Tastgrads in Abhängigkeit der Eingangsspannung im Vergleich zum Stand der Technik für ein Ausführungsbeispiel mit zwei LEDs im Buck-Zweig und acht LEDs im Boost-Zweig.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • Fig. 1 a schematic representation of a first embodiment of the present invention;
  • Fig. 2 a schematic representation of a second embodiment of the present invention;
  • Fig. 3 for the in Fig. 2 illustrated embodiment, the course of the duty cycle in response to the input voltage in comparison to the prior art;
  • Fig. 4 the progression of the total LED output power as well as the output power of the LEDs in the buck branch as a function of the input voltage; and
  • Fig. 5 the course of the duty cycle as a function of the input voltage compared to the prior art for an embodiment with two LEDs in the buck branch and eight LEDs in the boost branch.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Diese umfasst einen Tiefsetzsteller mit einem Schalter S1, einer Diode D1 und einer Induktivität L1. Der Eingang des Tiefsetzstellers ist mit dem Eingang der Schaltungsanordnung gekoppelt, wobei der Eingang der Schaltungsanordnung einen ersten E1 und einen zweiten Eingangsanschluss E2 aufweist, zwischen denen im Betrieb eine variable Versorgungsgleichspannung angelegt wird. Diese Versorgungsgleichspannung Ue kann eine Batteriespannung sein, kann jedoch auch aus einer Versorgungswechselspannung, insbesondere einer Netzspannung, abgeleitet sein. Die Diode D1 ist einerseits zwischen den zweiten Eingangsanschluss E2 und einen Knoten N gekoppelt, über den der Schalter S1 mit der Induktivität L1 gekoppelt ist. Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention. This comprises a buck converter with a switch S1, a diode D1 and an inductance L1. The input of the buck converter is coupled to the input of the circuit arrangement, wherein the input of the circuit arrangement has a first E1 and a second input terminal E2, between which a variable DC supply voltage is applied during operation. This DC supply voltage U e may be a battery voltage, but may also be derived from an AC supply voltage, in particular a mains voltage. The diode D1 is coupled on the one hand between the second input terminal E2 and a node N, via which the switch S1 is coupled to the inductance L1.

Die Schaltungsanordnung umfasst einen ersten Ausgang mit einem ersten A1 und einem zweiten Ausgangsanschluss A2, wobei am ersten Ausgangsanschluss A1 ein Strom ILED für zwischen die Ausgangsanschlüsse A1 und A2 gekoppelte LEDs LED1 und LED2 bereitgestellt wird. Parallel zu den Ausgangsanschlüssen A1, A2 ist ein Kondensator C1 gekoppelt, der der Mittelung des an die LEDs LED1, LED2 bereitgestellten Stroms ILED dient. Seriell zur Induktivität L1 ist ein Shunt-Widerstand RSh angeordnet, der zur Messung und Regelung des Stroms ILED dient.The circuit arrangement comprises a first output having a first A1 and a second output terminal A2, wherein a current I LED for LEDs LED1 and LED2 coupled between the output terminals A1 and A2 is provided at the first output terminal A1. Parallel to the output terminals A1, A2, a capacitor C1 is coupled, which serves to average the current I LED provided to the LEDs LED1, LED2. A shunt resistor R Sh , which serves to measure and regulate the current I LED, is arranged in series with the inductance L1.

Wie dem Fachmann allgemein bekannt, wird bei geschlossenem Schalter S1 die Induktivität L1 aufmagnetisiert, wobei ein Strom vom Eingangsanschluss E1 über den Schalter S1 durch die Induktivität L1, den Shunt-Widerstand RSh, die LEDs LED1, LED2 zum zweiten Eingangsanschluss E2 zurückfließt. Wird der Schalter S1 geöffnet, beginnt der Entmagnetisierungsvorgang der Induktivität L1, wobei dann ein Strom in einem Freilaufpfad fließt vom Bezugspotential über die Diode D1, die Induktivität L1, den Shunt-Widerstand RSh, die LEDs LED1, LED2 zurück zum Bezugspotential.As is generally known to the person skilled in the art, the inductance L1 is magnetized when the switch S1 is closed, with a current flowing back from the input terminal E1 via the switch S1 through the inductance L1, the shunt resistor R Sh , the LEDs LED1, LED2 to the second input terminal E2. When the switch S1 is opened, the demagnetization process of the inductor L1 begins, in which case a current flows in a freewheeling path from the reference potential via the diode D1, the inductance L1, the shunt resistor R Sh , the LEDs LED1, LED2 back to the reference potential.

Erfindungsgemäß ist im Freilaufpfad zwischen dem Bezugspotential und dem Knoten N ein zweiter Ausgang vorgesehen, der Ausgangsanschlüsse A3 und A4 umfasst, wobei zwischen diese Ausgangsanschlüsse A3, A4 eine LED3 gekoppelt ist. Während die LEDs LED1, LED2 sowohl in der Aufladeals auch in der Freilaufphase der Induktivität L1 vom Strom ILED durchflossen werden, wird die LED3 lediglich in der Freilaufphase vom Strom ILED durchflossen. Die LEDs LED1, LED2 werden demnach im Buck-Modus betrieben, während die LED3 im Boost-Modus betrieben wird. Während die LEDs LED1, LED2 im Continuous-Mode arbeiten, arbeitet die LED3 im PWM-Modus, dessen Tastgrad korreliert ist zum Verhältnis zwischen der Eingangsspannung Ue und der Ausgangsspannung Ua.According to the invention, a second output is provided in the freewheeling path between the reference potential and the node N, comprising output terminals A3 and A4, an LED3 being coupled between these output terminals A3, A4. While the LEDs LED1, LED2 both the Aufladeals in the freewheeling phase the inductor L1 I LEDs are traversed by current, the LED3 is flowed through only in the freewheeling phase by the current I LED. The LEDs LED1, LED2 are therefore operated in buck mode, while the LED3 is operated in boost mode. While the LEDs LED1, LED2 operate in the continuous mode, the LED3 operates in PWM mode, the duty cycle of which is correlated to the ratio between the input voltage U e and the output voltage U a .

Ausgehend von einer konstanten Flussspannung der LEDs, beispielsweise 3,2 V, ändert sich abhängig von der Eingangsspannung der Tastgrad des den Schalter S1 ansteuernden Schaltsignals. Bei der Schaltungsanordnung von Fig. 1 können die LEDs LED1, LED2 solange mit einem Strom ILED versorgt werden, solange die Eingangsspannung Ue größer 6,4 V ist.Starting from a constant forward voltage of the LEDs, for example 3.2 V, the duty cycle of the switching signal activating the switch S1 changes depending on the input voltage. In the circuit arrangement of Fig. 1 For example, the LEDs LED1, LED2 can be supplied with a current I LED as long as the input voltage U e is greater than 6.4V.

Das Schaltsignal weist eine Periodendauer T auf, die sich zusammensetzt aus der Ausschaltzeit toff und der Anschaltzeit ton. Je kleiner allerdings die Eingangsspannung Ue wird, umso größer wird der Anteil der Einschaltzeit ton an der Periode T; das heißt, mit anderen Worten sinkt bei kleiner werdender Eingangsspannung Ue die Ausschaltzeit toff. Da die LED3 nur während der Ausschaltzeit toff bestromt wird, wird diese mit kleiner werdender Eingangsspannung Ue immer weniger bestromt und gibt daher immer weniger Licht ab, während bis zur Untergrenze von Ue gleich 6,4 V die LEDs LED1, LED2 Licht konstanter Helligkeit abgeben. Würde wie im Stand der Technik die LED3 seriell zu den LEDs LED1, LED2 zwischen den Ausgangsanschlüssen A1 und A2 angeordnet sein, würde eine derartige Kombination nur bis zu einem Minimalwert der Eingangsspannung Ue von 9,6 V Licht abgeben.The switching signal has a period T, which is composed of the turn-off time t off and the turn-on time t on . However, the smaller the input voltage U e , the greater the proportion of the on-time t on at the period T; that is, in other words decreases with decreasing input voltage U e, the off time t off . Since the LED3 is energized only during the off time t off , it is less energized with decreasing input voltage U e and therefore emits less and less light, while up to the lower limit of U e equal to 6.4 V, the LEDs LED1, LED2 light more constant Give off brightness. If, as in the prior art, the LED3 would be arranged in series with the LEDs LED1, LED2 between the output terminals A1 and A2, such a combination would output only up to a minimum value of the input voltage U e of 9.6 V light.

Im Vergleich zu einer Anordnung der LED3 seriell zu den LEDs LED1 und LED2 zwischen den Ausgangsanschlüssen A1 und A2 verkürzt sich bei der in der Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung durch die zusätzliche Last in der Freilaufphase die Entmagnetisierungszeit der Induktivität.Compared to an arrangement of the LED3 serially to the LEDs LED1 and LED2 between the output terminals A1 and A2 shortens in the in the Fig. 1 shown The circuit arrangement according to the invention by the additional load in the freewheeling phase, the demagnetization of the inductance.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die mit Bezug auf Fig. 1 eingeführten Bezugszeichen für gleiche und gleich wirkende Bauelemente übernommen werden. Der Schalter S1 ist in dem Beispiel von Fig. 2 als n-Kanal-MOSFET ausgebildet und wird von einer Steuervorrichtung 10 mit dem Schaltsignal angesteuert. Zur Regelung des Stroms ILED wird der Steuervorrichtung 10 in an sich bekannter Weise die über dem Shunt-Widerstand RSh abfallende Spannung zugeführt. Zur Erhöhung der Lebensdauer der LED3 ist bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 der LED3 ein Kondensator C2 parallel geschaltet. Ein Kondensator C3 dient der Reduktion des Ripples des Eingangsstroms. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde auf einen Kondensator C1, vgl. Fig. 1, verzichtet. Dies ist möglich, wenn durch angemessene Dimensionierung von Schaltfrequenz und Induktivität der Stromripple des Ausgangsstroms unter einer vorgebbaren Schwelle liegt. Fig. 2 shows a second embodiment of the present invention, wherein with reference to Fig. 1 introduced reference numerals for the same and same-acting components are taken. The switch S1 is in the example of Fig. 2 is formed as an n-channel MOSFET and is driven by a control device 10 with the switching signal. In order to regulate the current I LED , the control device 10 is supplied in a manner known per se to the voltage dropped across the shunt resistor R Sh . To increase the life of the LED3 is in the embodiment of Fig. 2 the LED3 a capacitor C2 connected in parallel. A capacitor C3 serves to reduce the ripple of the input current. In the in Fig. 2 illustrated embodiment has been applied to a capacitor C1, see. Fig. 1 , omitted. This is possible if the current ripple of the output current is below a predefinable threshold by appropriate dimensioning of switching frequency and inductance.

In der Aufladephase der Induktivität L1 fließt ein Strom ILED vom Eingang E1 über den Shunt-Widerstand RSh, die Induktivität L1, die LEDs LED1, LED2 über den Schalter S1 zum zweiten Eingangsanschluss E2. Während der Freilaufphase fließt ein Strom im Kreis durch die Induktivität L1, die LEDs LED1, LED2, die LED3, die Diode D1 sowie den Shunt-Widerstand RSh. Die Steuervorrichtung 10 umfasst einen Zweipunktregler, das heißt, unterschreitet der Strom ILED einen unteren Grenzwert ILEDmin, wird der Schalter S1 geschlossen; erreicht der Strom ILED einen oberen Grenzwert ILEDmax, so wird der Schalter S1 geöffnet. Zur Messung des Stroms über den Shunt-Widerstand RSh umfasst die Steuervorrichtung 10 bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 einen Sensor zur hochliegenden Stromerfassung.In the charging phase of the inductance L1, a current I LED flows from the input E1 via the shunt resistor R Sh , the inductance L1, the LEDs LED1, LED2 via the switch S1 to the second input terminal E2. During the freewheeling phase, a current flows in a circle through the inductance L1, the LEDs LED1, LED2, the LED3, the diode D1 and the shunt resistor R Sh . The control device 10 comprises a two-point controller, that is, when the current I LED falls below a lower limit I LEDmin , the switch S1 is closed; the current I LED reaches an upper one Limit I LEDmax , the switch S1 is opened. For measuring the current across the shunt resistor R Sh , the control device 10 in the embodiment of FIG Fig. 2 a sensor for high current detection.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Abhängigkeit des Tastgrads von der Eingangsspannung Ue für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 in Kurvenzug a) sowie für eine Schaltungsanordnung nach dem Stand der Technik, die sich von der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 dadurch unterscheidet, dass die LED3 in Serie zu den LEDs LED1, LED2 zwischen den Ausgangsanschlüssen A1 und A2 angeordnet ist. Unter dem Begriff Tastgrad ist vorliegend das Verhältnis aus der Einschaltzeit zur Summe aus Ein- und Ausschaltzeit zu verstehen, das heißt TG = ton/(ton+toff). Fig. 3 shows a schematic representation of the dependence of the duty cycle of the input voltage U e for a circuit arrangement according to the invention according to the embodiment of Fig. 2 in curve a) and for a circuit arrangement according to the prior art, which differs from the circuit arrangement according to Fig. 2 characterized in that the LED3 is arranged in series with the LEDs LED1, LED2 between the output terminals A1 and A2. In the present case, the term duty cycle is to be understood as the ratio of the switch-on time to the sum of the switch-on and switch-off time, that is to say TG = t on / (t on + t off ).

Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 ausgeführt, reduziert sich bei einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung infolge der zusätzlichen Last während der Freilaufphase die Ausschaltzeit toff, wodurch sich bei der Erfindung der Tastgrad TG bei gleichen Werten der Eingangsspannung Ue erhöht. Je höher der Tastgrad TG, desto höher ist der Wirkungsgrad η der Schaltungsanordnung, da der Zeitraum, in dem sich das Magnetfeld der Induktivität L1 von selber abbaut, wodurch Energie verloren wird, bei der Erfindung verkürzt wird. Dies führt vorliegend zu einer Erhöhung des Wirkungsgrads η von bis zu 5 % im Vergleich zu einer herkömmlichen Schaltungsanordnung.As already related to Fig. 1 executed, reduced in a circuit arrangement according to the invention due to the additional load during the freewheeling phase, the off time t off , which increases in the invention, the duty cycle TG at the same values of the input voltage U e . The higher the duty cycle TG, the higher the efficiency η of the circuit arrangement, since the period in which the magnetic field of the inductance L1 self-degrades, whereby energy is lost, is shortened in the invention. In the present case, this leads to an increase in the efficiency η of up to 5% in comparison to a conventional circuit arrangement.

Fig. 4 zeigt die Ausgangsleistung, das heißt die in den drei LEDs des Ausführungsbeispiels von Fig. 2 umgesetzte Leistung, in Abhängigkeit der Eingangsspannung Ue. Kurvenzug a) gibt die Summe der in den LEDs LED1 und LED2 umgesetzten Leistung wieder, wobei Kurvenzug b) die Summe der in allen drei LEDs LED1, LED2 und LED3 umgesetzten Leistung wiedergibt. Wie zu erkennen ist, nimmt der in der LED3 umgesetzte Leistungsanteil mit geringer werdender Eingangsspannung Ue ab und geht bei einer Eingangsspannung von 6,4 V, die gerade noch ausreicht, um die LEDs LED1 und LED2 zu betreiben, auf null. Fig. 4 shows the output power, that is, in the three LEDs of the embodiment of Fig. 2 converted power, depending on the input voltage U e . curve a) returns the sum of the power converted in the LEDs LED1 and LED2, wherein curve b) represents the sum of the power converted in all three LEDs LED1, LED2 and LED3. As can be seen, the power component converted in the LED3 decreases with decreasing input voltage U e and goes to zero at an input voltage of 6.4 V, which is just sufficient to operate the LEDs LED1 and LED2.

Fig. 5 zeigt den Tastgrad TG in Abhängigkeit der Eingangsspannung Ue. Für die Ermittlung des Kurvenzugs a) wurden dabei zwei LEDs zwischen die Ausgangsanschlüsse A1 und A2 gekoppelt, während acht LEDs seriell zwischen die Ausgangsanschlüsse A3 und A4 gekoppelt sind. Für die Erstellung des Kurvenzugs b) wurden, vgl. auch den Kurvenzug b) in Fig. 3, zwei LEDs, LED1 und LED2, zwischen die Ausgangsanschlüsse A1 und A2 gekoppelt, eine LED, nämlich die LED3, zwischen die Ausgangsanschlüsse A3 und A4+. Wie der Darstellung von Fig. 5 entnommen werden kann, ergibt sich bei einer erfindungsgemäßen Realisierung eine deutliche Erhöhung des Tastgrads TG über dem gesamten Bereich der Eingangsspannung Ue, was in einer deutlichen Steigerung des Wirkungsgrads η resultiert. Fig. 5 shows the duty cycle TG as a function of the input voltage U e . To determine the curve a) while two LEDs were coupled between the output terminals A1 and A2, while eight LEDs are coupled in series between the output terminals A3 and A4. For the creation of the curve b), cf. also the curve b) in Fig. 3 , two LEDs, LED1 and LED2, coupled between the output terminals A1 and A2, one LED, namely the LED3, between the output terminals A3 and A4 +. Like the presentation of Fig. 5 can be removed, resulting in a realization of the invention, a significant increase in the duty cycle TG over the entire range of the input voltage U e , resulting in a significant increase in the efficiency η.

Die vorliegende Erfindung kann nicht nur dazu genutzt werden, um einem Benutzer ein optisches Feedback zu geben, dass beispielsweise bei einer mobilen Anwendung, die aus einer Batterie versorgt wird, die Batterieleistung ihrem Ende entgegengeht. Es können überdies mit der vorliegenden Erfindung LEDs unterschiedlicher Leistung mit ein und demselben Treiber bedient werden, wobei LEDs mit tendenziell geringerer Leistung im Boost-Zweig angeordnet werden. Die Schaltungsanordnung wird dann aus einer variablen Konstantspannungsquelle gespeist. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese zur Korrektur des Farborts einzusetzen. Verschiebungen des Farborts können gewünscht sein, beispielsweise um andere Stimmungen zu erzeugen, können jedoch auch nötig werden, wenn sich der Farbort infolge der Alterung der beteiligten Bauelemente verschiebt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel könnten demnach im Boost-Zweig eine rote und eine orange LED angeordnet sein, während im Buck-Zweig mintweiße LEDs angeordnet sind. Durch eine einfache Änderung der Versorgungsspannung Ue kann der Farbort der Summenstrahlung verändert werden. Aufgrund dessen, dass die Steuervorrichtung 10 einen Zweipunktregler umfasst, ist eine hochdynamische Anpassung innerhalb weniger Schaltzyklen möglich.Not only can the present invention be used to provide optical feedback to a user, for example, in a mobile application powered from a battery, the battery power is nearing its end. It can also be operated with one and the same driver with the present invention, LEDs of different power, with LEDs tend to lower power in Boost branch are arranged. The circuit arrangement is then made of a variable Constant voltage source fed. Another application of the present invention is to use these to correct the color locus. Shifts of the color locus may be desired, for example, to create other moods, but may also be necessary if the color locus shifts due to aging of the constituent elements. Accordingly, in a preferred embodiment, a red and an orange LED could be arranged in the boost branch, while mint white LEDs are arranged in the buck branch. By a simple change of the supply voltage U e , the color location of the sum radiation can be changed. Due to the fact that the control device 10 comprises a two-point controller, highly dynamic adaptation is possible within a few switching cycles.

Claims (14)

Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens einer ersten (LED1) und mindestens einer zweiten LED (LED3) umfassend: - einen Eingang mit einem ersten (E1) und einen zweiten Eingangsanschluss (E2) zum Koppeln mit einer variablen Versorgungsgleichspannung (Ue); - einen ersten Ausgang mit einem ersten (A1) und einem zweiten Ausgangsanschluss (A2) zum Koppeln mit der mindestens einen ersten LED (LED1); - einen Tiefsetzsteller mit einem Schalter (S1), einer Diode (D1) und einer Induktivität (L1), wobei der Tiefsetzsteller einen Aufladepfad zum Aufmagnetisieren der Induktivität (L1) und einen Freilaufpfad zum Entmagnetisieren der Induktivität (L1) aufweist, wobei in der Aufladephase der Induktivität (L1) im Aufladepfad ein Aufmagnetisierungsstrom und in der Freilaufphase der Induktivität (L1) im Freilaufpfad ein Entmagnetisierungsstrom fließt, wobei der Eingang des Tiefsetzstellers mit dem Eingang der Schaltungsanordnung und der Ausgang des Tiefsetzstellers mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung gekoppelt ist;
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schaltungsanordnung weiterhin einen zweiten Ausgang mit einem dritten (A3) und einem vierten Ausgangsanschluss (A4) zum Koppeln mit der mindestens einen zweiten LED (LED3) umfasst, wobei der dritte (A3) und der vierte Ausgangsanschluss (A4) derart in der Schaltungsanordnung vorgesehen sind, dass die mindestens eine zweite LED (LED3) bei Kopplung zwischen den dritten (A3) und den vierten Ausgangsanschluss (A4) nur vom Entmagnetisierungsstrom und nicht vom Aufmagnetisierungsstrom durchflossen wird. Circuit arrangement for operating at least one first (LED1) and at least one second LED (LED3) comprising: - An input with a first (E1) and a second input terminal (E2) for coupling to a variable DC supply voltage (U e ); a first output having first (A1) and second output terminals (A2) for coupling to the at least one first LED (LED1); a step-down converter comprising a switch (S1), a diode (D1) and an inductance (L1), the step-down converter having a charging path for magnetizing the inductance (L1) and a freewheeling path for demagnetizing the inductance (L1), in the charging phase the inductance (L1) in Aufladepfad a Aufmagnetisierungsstrom and in the freewheeling phase of the inductor (L1) in the freewheeling path, a demagnetizing current flows, wherein the input of the buck converter is coupled to the input of the circuit arrangement and the output of the buck converter to the output of the circuit arrangement;
characterized,
in that the circuit arrangement further comprises a second output having a third (A3) and a fourth output terminal (A4) for coupling to the at least one second LED (LED3), the third (A3) and the fourth output terminal (A4) being such in the circuit arrangement are provided that the at least one second LED (LED3) when coupled between the third (A3) and the fourth output terminal (A4) is traversed only by Entmagnetisierungsstrom and not the Aufmagnetisierungsstrom. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schaltungsanordnung weiterhin eine Steuervorrichtung (10) zur Ansteuerung des Schalters (S1) des Tiefsetzstellers umfasst.Circuit arrangement according to Claim 1,
characterized,
in that the circuit arrangement furthermore comprises a control device (10) for actuating the switch (S1) of the step-down converter. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schaltungsanordnung weiterhin einen Shunt-Widerstand (RSh) umfasst, der seriell zur Induktivität (L1) des Tiefsetzstellers gekoppelt ist, wobei der Shunt-Widerstand (RSh) mit der Steuervorrichtung (10) gekoppelt ist, so dass die im Betrieb über dem Shunt-Widerstand (RSh) abfallende Spannung der Steuervorrichtung (10) zuführbar ist.Circuit arrangement according to Claim 2,
characterized,
in that the circuit arrangement further comprises a shunt resistor (R Sh ), which is coupled in series to the inductance (L1) of the buck converter, wherein the shunt resistor (R Sh ) is coupled to the control device (10), so that in operation the shunt resistor (R Sh ) falling voltage of the control device (10) can be fed. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuervorrichtung (10) ausgelegt ist, die Schaltfrequenz des Schalters (S1) derart zu regeln, dass die am ersten Ausgang an die mindestens eine erste LED (LED1) bereitstellbare Leistung in einem vorgebbaren Bereich der am Eingang der Schaltungsanordnung zu koppelnden Versorgungsgleichspannung (Ue) konstant ist.Circuit arrangement according to Claim 3,
characterized,
in that the control device (10) is designed to regulate the switching frequency of the switch (S1) in such a way that the power which can be provided at the first output to the at least one first LED (LED1) can be supplied in a predeterminable range to the DC supply voltage (U) to be coupled to the input of the circuit arrangement e ) is constant. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem zweiten Ausgang ein erster Kondensator (C2) parallel geschaltet ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims,
characterized,
in that a first capacitor (C2) is connected in parallel with the second output. System mit einer Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das System die mindestens eine erste LED (LED1) und die mindestens eine zweite LED (LED3) umfasst.System having a circuit arrangement according to one of the preceding claims,
characterized,
that the system comprises at least one first LED (LED1) and the at least one second LED (LED3). System nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine erste LED (LED1) eine erste Nennleistung aufweist und die mindestens eine zweite LED (LED3) eine zweite Nennleistung, wobei die erste Nennleistung gleich der zweiten Nennleistung ist, mit einem Maximalunterschied von +/-10%.System according to claim 6,
characterized,
that the at least one first LED (LED1) having a first power rating and at least one second LED (LED3) a second rated power, wherein the first rated power is equal to the second rated power, with a maximum difference of +/- 10%. System nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine erste LED (LED1) eine erste Nennleistung aufweist und die mindestens eine zweite LED (LED3) eine zweite Nennleistung, wobei die erste Nennleistung ungleich der zweiten Nennleistung ist, mit einem Mindestunterschied von +/-10%.System according to claim 6,
characterized,
in that the at least one first LED (LED1) has a first rated power and the at least one second LED (LED3) has a second rated power, wherein the first rated power is not equal to the second rated power, with a minimum difference of +/- 10%. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine erste LED (LED1) und die mindestens eine zweite LED (LED3) Strahlung im selben Wellenlängenbereich abgeben.System according to one of claims 6 to 8,
characterized,
that the at least one first LED (LED1) and the at least one second LED (LED3) emits radiation in the same wavelength range. System nach einem der Ansprüche 6 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine erste LED (LED1) eine Strahlung in einem Wellenlängenbereich abgibt, der sich von Wellenlängenbereichen unterscheidet, in dem die mindestens eine zweite LED (LED3) Strahlung abgibt.System according to one of claims 6 or 8,
characterized,
that the at least one first LED (LED1) emits radiation in a wavelength range which differs from wavelength ranges in which the at least one second LED (LED3) emits radiation. System nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine zweite LED (LED3) mindestens zwei LEDs umfasst, wobei die beiden LEDs eine Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge abgeben.System according to claim 10,
characterized,
that the at least one second LED (LED3) comprises at least two LEDs, with the two LEDs emitting radiation of different wavelengths. System nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass von den beiden zweiten LEDs eine LED eine Strahlung im roten Wellenlängenbereich und eine LED Strahlung im orangen Wellenlängenbereich abgibt.System according to claim 11,
characterized,
that one of the two second LEDs emits a radiation in the red wavelength range and an LED radiation in the orange wavelength range. System nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine erste LED (LED1) Strahlung im mintweißen Wellenlängenbereich abgibt.System according to one of claims 6 to 12,
characterized,
that the at least one first LED (LED1) emits radiation in the mintweißen wavelength range. Verfahren zum Betreiben mindestens einer ersten (LED1) und mindestens einer zweiten LED (LED3) an einer Schaltungsanordnung mit einem Eingang mit einem ersten (E1) und einen zweiten Eingangsanschluss (E2) zum Koppeln mit einer variablen Versorgungsgleichspannung (Ue); einem ersten Ausgang mit einem ersten (A1) und einem zweiten Ausgangsanschluss (A2) zum Koppeln mit der mindestens einen ersten LED (LED1); einem Tiefsetzsteller mit einem Schalter (S1), einer Diode (D1) und einer Induktivität (L1), wobei der Tiefsetzsteller einen Aufladepfad zum Aufmagnetisieren der Induktivität (L1) und einen Freilaufpfad zum Entmagnetisieren der Induktivität (L1) aufweist, wobei in der Aufladephase der Induktivität (L1) in einem Aufladepfad ein Aufmagnetisierungsstrom und in der Freilaufphase der Induktivität (L1) in einem Freilaufpfad ein Entmagnetisierungsstrom fließt, wobei der Eingang des Tiefsetzstellers mit dem Eingang der Schaltungsanordnung und der Ausgang des Tiefsetzstellers mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung gekoppelt ist;
gekennzeichnet durch folgende Schritte: Koppeln mindestens einer zweiten LED (LED3) mit der Schaltungsanordnung derart, dass die mindestens eine zweite LED (LED3) nur vom Entmagnetisierungsstrom und nicht vom Aufmagnetisierungsstrom durchflossen wird. Method for operating at least one first (LED1) and at least one second LED (LED3) on a circuit arrangement having an input with a first one (E1) and a second input terminal (E2) for coupling to a variable DC supply voltage (U e ); a first output having a first (A1) and a second output terminal (A2) for coupling to the at least one first LED (LED1); a buck converter having a switch (S1), a diode (D1) and an inductor (L1), the buck converter having a charging path for magnetizing the inductor (L1) and a freewheeling path for demagnetizing the inductor (L1), in the charging phase of Inductance (L1) in a Aufladepfad a Aufmagnetisierungsstrom and in the freewheeling phase of the inductance (L1) in a freewheeling path, a demagnetizing current flows, the input of the buck converter is coupled to the input of the circuit arrangement and the output of the buck converter to the output of the circuit arrangement;
characterized by the following steps: Coupling at least one second LED (LED3) to the circuit arrangement such that the at least one second LED (LED3) only flows through the demagnetizing current and not through the magnetizing current.
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