AT14041U1

AT14041U1 - Operating circuit for light-emitting diodes with filter element

Info

Publication number: AT14041U1
Application number: ATGM208/2013U
Authority: AT
Original assignee: Tridonic Gmbh & Co Kg
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2015-03-15
Also published as: WO2014176616A1; DE212014000115U1

Abstract

Betriebsschaltung für wenigstens eine LED, der eine Gleichspannung oder gleichgerichtete Wechselspannung zugeführt wird, und die mittels einer Spule (L1) und einem durch eine Steuereinheit (SR) getakteten ersten Schalter (S1) eine Versorgungsspannung für wenigstens eine LED bereitstellt, wobei bei eingeschaltetem ersten Schalter (S1) in der Spule (L1) eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetem ersten Schalter (S1) über wenigstens eine LED entlädt, und die Steuereinheit (SR) die Zeitdauer toff zwischen einem Ausschalten und einem folgenden Einschalten des ersten Schalters (S1) abhängig von der Erkennung des Erreichens der Entmagnetisierung der Spule (L1) bestimmt wobei ein Kondensator (C1) parallel zu der wenigstens eine LED angeordnet ist, und der Kondensator (C1) während der Phase der Entmagnetisierung der Spule (L1) den Strom durch die LED aufrecht erhält, so dass der Strom durch die LEDs geglättet wird, wobei eine Filterspule (L3) zwischen die LED und den Kondensator (C1) geschaltet ist.Operating circuit for at least one LED, which is supplied with a DC voltage or rectified AC voltage, and by means of a coil (L1) and a clocked by a control unit (SR) first switch (S1) provides a supply voltage for at least one LED, wherein when the first switch (S1) an energy is stored in the coil (L1) which discharges via at least one LED when the first switch (S1) is switched off, and the control unit (SR) sets the time toff between a switch-off and a subsequent switch-on of the first switch (S1 ) depending on the detection of the achievement of the demagnetization of the coil (L1) is determined wherein a capacitor (C1) is arranged parallel to the at least one LED, and the capacitor (C1) during the phase of demagnetization of the coil (L1) the current through the LED is maintained so that the current is smoothed by the LEDs, with a filter coil (L3) between the LED u nd the capacitor (C1) is connected.

Description

Beschreibungdescription

BETRIEBSSCHALTUNG FÜR LEUCHTDIODEN MIT FILTERELEMENTOPERATING CIRCUIT FOR LUMINOUS DIODES WITH FILTER ELEMENT

[0001] Die Erfindung betrifft eine Betriebsschaltung mit Leuchtdioden gemäß dem Oberbegriffder Ansprüche 1 und 4.The invention relates to an operating circuit with light-emitting diodes according to the preamble of claims 1 and 4.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

[0002] Halbleiterlichtquellen wie beispielsweise Leuchtdioden sind während der letzten Jahrefür Beleuchtungsanwendungen zunehmend interessant geworden. Der Grund dafür liegt unteranderem darin, dass entscheidende technische Innovationen und große Fortschritte sowohl beider Helligkeit als auch bei der Lichteffizienz (Lichtleistung pro Watt) dieser Lichtquellen erzieltwerden konnten.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 decisive technical innovations and great advances of both brightness and light efficiency (light output per watt) of these light sources could be achieved.

[0003] Nicht zuletzt durch die vergleichsweise lange Lebensdauer konnten sich Leuchtdiodenzu einer attraktiven Alternative zu herkömmlichen Lichtquellen wie Glüh- oder Gasentladungs¬lampen entwickeln.Not least by the comparatively long life could light emitting diodes become an attractive alternative to conventional light sources such as incandescent or gas discharge lamps.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

[0004] Halbleiterlichtquellen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und werdenim Folgenden als LED (Light Emitting Diode) abgekürzt. Dieser Begriff soll im Folgenden sowohlLeuchtdioden aus anorganischen Materialien als auch Leuchtdioden aus organischen Materia¬lien umfassen. Es ist bekannt, dass die Lichtabstrahlung von LEDs mit dem Stromfluss durchdie LEDs korreliert.Semiconductor light sources are well known in the art and are hereinafter abbreviated as LED (Light Emitting Diode). In the following, this term is intended to include both light-emitting diodes made of inorganic materials and light-emitting diodes made of organic materials. It is known that the light emission of LEDs correlates with the current flow through the LEDs.

[0005] Zur Helligkeitsregelung werden LEDs daher grundsätzlich in einem Modus betrieben, indem der Stromfluss durch die LED geregelt wird.For brightness control LEDs are therefore basically operated in a mode by the current flow is controlled by the LED.

[0006] In der Praxis werden zur Ansteuerung einer Anordnung von einer oder mehrerer LEDsvorzugsweise Schaltregler, beispielsweise Tiefsetzsteller (Step-Down oder Buck Converter)verwendet. Ein solcher Schaltregler ist beispielsweise aus der DE 10 2006 034 371 A1 bekannt.In practice, to control an arrangement of one or more LEDs preferably switching regulator, such as buck converter (step-down or buck converter) is used. Such a switching regulator is known for example from DE 10 2006 034 371 A1.

[0007] Dabei steuert eine Steuereinheit einen hochfrequent getakteten Schalter (beispielsweiseeinen Leistungstransistor) an. Im eingeschalteten Zustand des Schalters fließt Strom über dieLED Anordnung und eine Spule, die dadurch aufgeladen wird. Die zwischengespeicherte Ener¬gie der Spule entlädt sich im ausgeschalteten Zustand des Schalters über die LEDs (Freilauf¬phase). Der Strom durch die LED Anordnung zeigt einen zickzackförmigen zeitlichen Verlauf:bei eingeschaltetem Schalter zeigt der LED-Strom eine ansteigende Flanke, bei ausgeschalte¬tem Schalter ergibt sich eine abfallende Flanke. Der zeitliche Mittelwert des LED-Stroms stelltden 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 gere¬gelt werden.In this case, a control unit controls a high-frequency clocked switch (for example, a power transistor). In the on state of the switch, current flows through the LED assembly and a coil which is thereby charged. The cached Energie the coil discharges in the off state of the switch via the LEDs (freewheeling phase). The current through the LED arrangement shows a zigzag-shaped time profile: when the switch is switched on, the LED current shows a rising edge; when the switch is switched off, a falling edge results. The time average of the LED current represents the RMS current through the LED array and is a measure of the brightness of the LEDs. By appropriate clocking of the circuit breaker, the average effective current can be regulated.

[0008] Die Funktion des Betriebsgeräts ist nun, einen gewünschten mittleren Stromfluss durchdie LEDs einzustellen und die zeitliche Schwankungsbreite des Stroms, bedingt durch dashochfrequente Ein- und Abschalten des Schalters (typischerweise im Bereich oberhalb von 10kHz), möglichst gering zu halten.The function of the operating device is now to set a desired average current flow through the LEDs and the temporal fluctuation of the current, due to high-frequency switching on and off of the switch (typically in the range above 10kHz), to minimize.

[0009] Eine praktische Anforderung an das Betriebsgerät ist, dass es möglichst flexibel undvielseitig eingesetzt werden kann, beispielsweise unabhängig davon, wie viele LEDs als Lasttatsächlich angeschlossen sind und betrieben werden sollen. Die Last kann sich zudem wäh¬rend des Betriebs ändern, wenn beispielsweise eine LED ausfällt. Es kann auch passieren,dass die gesamte LED-Strecke zumindest kurzzeitig von dem Betriebsgerät getrennt wird,bspw. Aufgrund von Erschütterungen oder schlechter Kontaktierung.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 load and should be operated. The load can also change during operation, for example if an LED fails. It can also happen that the entire LED track is at least temporarily disconnected from the operating device, eg. Due to vibration or bad contact.

[0010] Bei herkömmlichen Technologien werden die LEDs bspw. in einem sogenannten 'conti¬nuous conduction mode' bzw. nichtlückendem Betrieb betrieben. Dieses Verfahren sei anhand von Figur 1a und Figur 1b näher erläutert (Stand der Technik).In conventional technologies, the LEDs are, for example, operated in a so-called 'conti¬nuous conduction mode' or nichtlückendem operation. This method is explained in more detail with reference to FIG. 1a and FIG. 1b (prior art).

[0011] Im in Figur 1a 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 S1 aufweist. Die Betriebsschaltung wird mit einer Gleich¬spannung bzw einer gleichgerichteten Wechselspannung UO versorgt.In the example shown in Figure 1a, a buck converter (buck converter) for the operation of at least one LED (or a plurality of series-connected LEDs) is shown as a basic circuit having a first switch S1. The operating circuit is supplied with a DC voltage or a rectified AC voltage UO.

[0012] Im eingeschalteten Zustand des ersten Schalters S1 (während der Zeitdauer t_on) wirdin der Spule L1 Energie aufgebaut, die sich im ausgeschalteten Zustand des ersten SchaltersS1 (Zeitdauer t_off) über zumindest eine LED entlädt. Der sich ergebende zeitliche Stromverlaufist in Figur 1b abgebildet (Stand der Technik). Dabei sind zwei Pulspakte des PWM dargestellt.Der Stromverlauf innerhalb eines Pulspakets ist zudem vergrößert dargestellt. Aus Gründen derFarbkonstanz soll innerhalb eines Pulspakets die Amplitude des Rippels möglichst gering sein.Dies kann durch geeignete Wahl des Einschaltzeitpunkts tO und Ausschaltzeitpunkts t1 erfol¬gen. So können diese Zeitpunkte beispielsweise so gewählt werden, dass der ersten SchalterS1 eingeschaltet wird, wenn der Strom einen bestimmten minimalen Referenzwert unterschrei¬tet und der Schalter ausgeschaltet wird, wenn der Strom einen maximalen Referenzwert über¬schreitet. Dieses Verfahren hat aber mehrere Nachteile: Zum einen, um einen möglichst gerin¬gen Rippel zu erzielen, ist eine rasche Abfolge von Ein- und Auschaltvorgängen notwendig. DieSteigung (positive bzw negative Flanke) des Stroms ist nämlich nicht vom Betriebsgerät steuer¬bar und als gegeben zu betrachten, da sie u.a. durch die Induktivität der Spule L1 und durch dieLeistungsaufnahme der LEDs bestimmt ist.In the switched-on state of the first switch S1 (during the time t_on), energy is built up in the coil L1, which discharges in the switched-off state of the first switch S1 (time period t_off) via at least one LED. The resulting temporal current waveform is shown in Figure 1b (prior art). Two pulse sequences of the PWM are shown. The current flow within a pulse packet is also shown enlarged. For reasons of color constancy, the amplitude of the ripple should be as low as possible within a pulse packet. This can be done by suitable selection of the switch-on time tO and switch-off time t1. For example, these times can be chosen such that the first switch S1 is switched on when the current falls below a certain minimum reference value and the switch is switched off when the current exceeds a maximum reference value. However, this method has several disadvantages: Firstly, in order to achieve the smallest possible ripple, a rapid sequence of switching on and off operations is necessary. The slope (positive or negative edge) of the current is in fact not controllable by the operating device and considered to be given since it u.a. is determined by the inductance of the coil L1 and by the power consumption of the LEDs.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

[0013] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technikverbesserte Betriebsschaltung für wenigstens eine LED und ein Verfahren zum Betrieb wenigs¬tens einer LED bereitzustellen, welche auf einfache Art und Weise einen sicheren Betrieb derLED ermöglicht.It is the object of the present invention to provide a comparison with the prior art improved operation circuit for at least one LED and a method for operating at least one LED, which enables a simple way of safe operation of the LED.

[0014] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüchegelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besondersvorteilhafter Weise weiter.This object is achieved according to the invention by the features of the independent claims. The dependent claims further form the central idea of the invention in a particularly advantageous manner.

[0015] Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird der Betriebsschaltung für wenigstenseine LED eine Gleichspannung oder gleichgerichtete Wechselspannung zugeführt. Eine Ver¬sorgungsspannung für wenigstens eine LED wird mittels einer Spule und einem durch eineSteuer/Regeleinheit getakteten ersten Schalter bereitstellt, wobei bei eingeschaltetem erstemSchalter in der Spule eine Energie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetemerstem Schalter über eine Diode und über der wenigstens einen LED entlädt. Die Betriebsschal¬tung weist vorzugsweise einen Kondensator auf, der parallel zu der wenigstens eine LED ange¬ordnet ist.According to a first aspect of the invention, the operating circuit for at least one LED is supplied with a DC voltage or rectified AC voltage. A Ver¬sorgungsspannung for at least one LED is provided by means of a coil and a clocked by a control unit first switch, with the first switch in the coil, an energy is temporarily stored, which discharges when switched off the first switch via a diode and the at least one LED , The operating circuit preferably has a capacitor which is arranged parallel to the at least one LED.

[0016] Es ist gemäß der Erfindung eine Filterspule zwischen die LED und den Kondensatorgeschaltet.It is according to the invention, a filter coil connected between the LED and the capacitor.

[0017] Beispielsweise ist eine Sensoreinheit vorhanden, die den Stromfluß durch die LEDüberwacht und ein Sensorsignal erzeugt. Das Sensorsignal wird an der Steuer/Regeleinheitzugeführt und dort bearbeitet, wobei die Steuer/Regeleinheit den Schalter entsprechend derStromüberwachung mittels der Sensoreinheit ansteuert.For example, a sensor unit is provided which monitors the current flow through the LED and generates a sensor signal. The sensor signal is supplied to and processed by the control unit, the control unit actuating the switch in accordance with the current monitoring by means of the sensor unit.

[0018] Der Betriebsschaltung für wenigstens eine LED wird eine Speisespannung zugeführt.Die Betriebsschaltung weist zumindest eine Spule und zumindest einen durch eine Steu¬er/Regeleinheit getakteten Schalter auf, wobei die Betriebsschaltung eine Versorgungsspan¬nung für wenigstens eine LED bereitstellt, wobei bei eingeschaltetem Schalter in der Spule eineEnergie zwischengespeichert wird, die sich bei ausgeschaltetem Schalter über eine Diodeentlädt, wobei eine Sensoreinheit vorhanden ist, die den Stromfluß durch die LED überwachtund abhängig von dem Stromfluß durch die LED ein Sensorsignal erzeugt, und dass das Sen¬sorsignal der Steuer/Regeleinheit zugeführt und dort bearbeitet wird, wobei die Steu- er/Regeleinheit den Schalter entsprechend des zugeführten Sensorsignals ansteuert.The operating circuit for at least one LED is fed to a supply voltage. The operating circuit has at least one coil and at least one clocked by a Steuer¬er / control unit switch, wherein the operating circuit provides a Versorgungsspanπnung for at least one LED, wherein when switched on In the coil, an energy is temporarily stored which, when the switch is off, is discharged through a diode, there being a sensor unit which monitors the current flow through the LED and generates a sensor signal depending on the current flow through the LED, and the control signal sensor signal. Control unit supplied and processed there, wherein the control / regulating unit controls the switch according to the supplied sensor signal.

[0019] Die Betriebsschaltung kann eine weitere Sensoreinheit (als erste bezeichnet) aufweisen,die ein vom Stromfluss durch den ersten Schalter abhängendes weiteres (erstes) Sensorsignalerzeugt, und die zweite Sensoreinheit (als zweite bezeichnet) auf, die den Stromfluß durch dieSpule, vorzugsweise das Erreichen der Entmagnetisierung der Spule, detektiert und ein Sen¬sorsignal erzeugt. Die Sensorsignale werden an die Steuer/Regeleinheit zugeführt und bearbei¬tet.The operating circuit may comprise a further sensor unit (referred to as first), which generates a further (first) sensor signal dependent on the current flow through the first switch, and the second sensor unit (referred to as second), which controls the current flow through the coil, preferably the Reaching the demagnetization of the coil, detected and generates a Sen¬sorsignal. The sensor signals are supplied to the control / regulating unit and machined.

[0020] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben von wenigstens einer LEDmittels einer Schaltreglerschaltung, wobei mittels einer Spule und einem durch eine Steu¬er/Regeleinheit getakteten Schalter eine Versorgungsspannung für wenigstens eine LED be¬reitstellt wird, wobei der Stromfluß durch die LED durch eine zweite Sensoreinheit überwachtwird, diese Sensoreinheit ein Rückführsignal ausgibt und eine Steuer/Regeleinheit den Schalterabhängig von dem Rückführsignal der Sensoreinheit ansteuert. Es ist dabei eine Filterspulezwischen die LED und den Kondensator geschaltet, die mögliche Störspitzen unterdrückenkann.The invention also relates to a method for operating at least one LED by means of a switching regulator circuit, wherein by means of a coil and a clocked by a Steuer¬er / control unit switch a supply voltage for at least one LED is be¬rreit, wherein the current flow through the LED monitored by a second sensor unit, this sensor unit outputs a feedback signal and a control unit controls the switch depending on the feedback signal of the sensor unit. There is a filter coil between the LED and the capacitor connected, which can suppress possible glitches.

[0021] Vorzugsweise ändert die Steuer/Regeleinheit das Einschaltverhältnis und / oder dieAnsteuerfrequenz des Schalters abhängig von dem Rückführsignal der ersten und / oder zwei¬ten Sensoreinheit.Preferably, the control / regulating unit changes the duty cycle and / or the drive frequency of the switch depending on the feedback signal of the first and / or second sensor unit.

[0022] Vorzugsweise verwendet die Steuereinheit ein Signal der ersten Sensoreinheit oder einSignal der zweiten Sensoreinheit oder eine Kombination von beiden Signalen zur Festlegungdes Ein- und / oder Ausschaltzeitpunkts des erstens Schalters.Preferably, the control unit uses a signal of the first sensor unit or a signal of the second sensor unit or a combination of both signals for determining the on and / or off time of the first switch.

[0023] Vorzugsweise schaltet die Steuer/Regeleinheit den ersten Schalter aus, wenn der Stromdurch den ersten Schalter einen maximalen Referenzwert überschreitet und schaltet zu demZeitpunkt wieder ein, wenn der Stromfluß durch die LED einen minimalen Referenzwert unter¬schreitet.Preferably, the control unit turns off the first switch when the current through the first switch exceeds a maximum reference value, and turns on again at the time when the current flow through the LED falls below a minimum reference value.

[0024] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Sensoreinheit einMesswiderstand (Shunt).In a preferred embodiment of the invention, the first sensor unit is a shunt.

[0025] Die zweite Sensoreinheit kann eine Sekundärwicklung der Spule oder auch einHallsensor sein.The second sensor unit may be a secondary winding of the coil or a Hall sensor.

[0026] In einer weiteren Ausführungsform erkennt die zweite Sensoreinheit das Erreichen derEntmagnetisierung der Spule, indem sie die Spannung oberhalb des ersten Schalters mittelseines (ohmschen) Spannungsteilers überwacht.In a further embodiment, the second sensor unit recognizes the achievement of the demagnetization of the coil by monitoring the voltage above the first switch by means of an (ohmic) voltage divider.

[0027] Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Ge¬genstand weiterer Unteransprüche.Further preferred embodiments and further developments of the invention are the subject of further subclaims.

[0028] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispieleunter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.The present invention will be described below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

[0029] Figur 1a zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß dem bekannten Stand derFIG. 1a shows a circuit arrangement according to the known state of the art

Technik [0030] Figur 1b zeigt ein Diagram mit dem zeitlichen Verlauf des LEDstroms in derTECHNOLOGY FIG. 1b shows a diagram with the time profile of the LED current in FIG

Schaltungsanordnung von Figur 1a (Stand der Technik) [0031] Figur 2a zeigt ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Betriebsschal¬ tung (Buck) für LEDs [0032] Figur 2b zeigt ein Diagram, das zeitabhängige Stromverläufe und Steuersig¬ nale in der in Fig 2a dargestellten Schaltungsanordnung darstellt [0033] Figur 3 und Figur 4 zeigen spezielle Betriebsschaltung (Buck) für LEDs [0034] Figur 5 zeigt eine Abwandlung der Schaltung von Figur 2a (Buck-Boost) [0035] Figur 6 zeigt eine weitere spezielle Ausführungsform der Erfindung [0036] Figur 1a und Figur 1b zeigen den Stand der Technik.FIG. 2 a shows a first example of an operating circuit (buck) according to the invention for LEDs [0032] FIG. 2 b shows a diagram showing time-dependent current characteristics and control signals in the circuit shown in FIG FIG. 3 and FIG. 4 show a special operating circuit (Buck) for LEDs FIG. 5 shows a modification of the circuit of FIG. 2a (buck-boost). FIG. 6 shows a further specific embodiment of the invention [0036 ] Figure 1a and Figure 1b show the state of the art.

[0037] Sofern in den Figuren eine Sekundärwicklung als Abgriff an der Spule L1 dargestellt ist,ist diese Sekundärwicklung beispielhaft als zweite Sensor-Einheit SE2 dargestellt, die an dieSpule L1 gekoppelt sein kann und den Strom durch die LED bzw. die davon abhängige Span¬nung überwachen soll.If in the figures, a secondary winding is shown as a tap on the coil L1, this secondary winding is exemplified as a second sensor unit SE2, which may be coupled to the coil L1 and the current through the LED or the dependent thereof Span¬ monitoring.

[0038] Die in Figur 2a dargestellte Schaltungsanordnung dient zum Betrieb von wenigstenseiner (oder mehrerer in Serie und / oder parallel geschaltenen) LED. Im dargestellten Beispielsind beispielsweise zwei LEDs in Serie geschaltet, es können natürlich auch nur eine odermehrere LEDs sein.The circuit arrangement shown in Figure 2a is used to operate at least one (or more in series and / or parallel connected) LED. For example, in the example shown, two LEDs are connected in series, of course, it may be just one or more LEDs.

[0039] Die LED bzw. die seriell und / oder parallel geschaltenen LEDs werden im Folgendenauch LED-strecke genannt. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sich die Betriebs¬schaltung sehr flexibel an die Art und Anzahl der seriell verbundenen LEDs anpasst. Der Schal¬tung wird eine Gleichspannung U0 zugeführt, die natürlich auch eine gleichgerichtete Wechsel¬spannung sein kann. Die LEDs sind in Serie mit einer Spule L1 und einem ersten Schalter S1verbunden.The LED or the serially and / or parallel-connected LEDs are also called LED track in the following. 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 L1 and a first switch S1.

[0040] Zudem weist die Schaltungsanordnung eine Diode D1 (die Diode D1 ist parallel zu denLEDs und der Spule L1 geschaltet) und einen zu den LEDs parallel geschalteten KondensatorC1 auf. Im eingeschalteten Zustand des ersten Schalters S1 fließt Strom durch die LEDs unddurch die Spule L1, die dadurch magnetisiert wird. Im ausgeschaltenen Zustand des erstenSchalters S1 entlädt sich die im Magnetfeld der Spule gespeicherte Energie in Form einesStroms über die Diode D1 und die LEDs.In addition, the circuit arrangement comprises a diode D1 (the diode D1 is connected in parallel with the LEDs and the coil L1) and a capacitor C1 connected in parallel with the LEDs. In the on state of the first switch S1, current flows through the LEDs and through the coil L1, which is thereby magnetized. In the off state of the first switch S1, the energy stored in the magnetic field of the coil discharges in the form of a current through the diode D1 and the LEDs.

[0041] Parallel dazu wird am Beginn des Einschaltens des ersten Schalters S1 der Kondensa¬tor C1 geladen.In parallel, the capacitor C1 is charged at the beginning of the switching on of the first switch S1.

[0042] Während der Ausschaltphase des ersten Schalters S1 (Freilaufphase) entlädt sich derKondensator C1 und trägt zum Stromfluss durch die LED-Strecke bei. Bei geeigneter Dimensi¬onierung des Kondensators C1 führt dies zu einer Glättung des Stroms durch die LEDs.During the turn-off phase of the first switch S1 (freewheeling phase), the capacitor C1 discharges and contributes to the flow of current through the LED path. With suitable dimensioning of the capacitor C1, this leads to a smoothing of the current through the LEDs.

[0043] Als erster Schalter S1 wird vorzugsweise ein Feldeffekttransistor oder auch Bipolartran¬sistor verwendet. Der erste Schalter S1 wird hochfrequent geschaltet, typischerweise in einemFrequenzbereich von über 10 kHz.As the first switch S1 is preferably a field effect transistor or Bipolartran¬sistor used. The first switch S1 is switched to high frequency, typically in a frequency range above 10 kHz.

[0044] Es ist weiterhin eine Filterspule L3 im Kathodenstrang der LED zwischen die LED undden Kondensator C1 geschaltet, die mögliche Störspitzen unterdrücken kann. Der KondensatorC1 ist also nicht direkt parallel zu der LED verschaltet, sondern über eine Zwischenschaltungder Filterspule L3.There is further connected a filter coil L3 in the cathode string of the LED between the LED and the capacitor C1, which can suppress possible glitches. The capacitor C1 is thus not connected directly in parallel to the LED, but via an intermediate circuit of the filter coil L3.

[0045] Alternativ zu der Anordnung der LED im Kathodenstrang kann die Filterspule L3 auch imAnodenstrang der LED angeordnet werden. Der Vorteil der Anordnung im Kathodenstrang ist,dass bei einem plötzlichen Unterbruch der LED die Spannung nicht über das Busspannungsni¬veau Uoi steigen kann.As an alternative to the arrangement of the LED in the cathode strand, the filter coil L3 can also be arranged in the anode strand of the LED. The advantage of the arrangement in the cathode strand is that in the event of a sudden interruption of the LED, the voltage can not rise above the bus voltage level Uoi.

[0046] Eine mögliche Ausführungsform ist, dass der erste Schalter S1 im Betrieb geschont wird,da er, wie später ausgeführt, vorzugsweise dann eingeschaltet wird, wenn die an ihm anliegen¬de Leistung nahezu null ist. Beim Stand der Technik dagegen, wo die Schaltvorgänge unterhoher Leistung ablaufen, muss für den ersten Schalter S1 ein hochwertiges Bauelement mitsehr kurzer Schaltdauer eingesetzt werden, um die Schaltverluste in einem tolerierbaren Rah¬men zu halten.A possible embodiment is that the first switch S1 is spared in operation, as it is preferably switched on, as explained later, when the power applied to it is almost zero. In the prior art, however, where the switching operations run under high power, must be used for the first switch S1, a high-quality device with very short switching duration to keep the switching losses in a tolerable Rah¬men.

[0047] Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung ist, dass für den ersten Schalter S1 unddie Diode D1 durchaus auch ein vergleichsweise billigeres Bauelement mit vergleichsweiseetwas längerer Schaltdauer oder längerer Ausräumzeit eingesetzt werden kann. Durch dasVorsehen der Filterspule L3 können mögliche Störspitzen, die beim Eintreten von Fehlerfällenwie beispielsweise einem Kurzschluss auftreten können, verringert oder vermieden werden. DieFilterspule L3 kann auch Störspitzen vermeiden, die beim Entfernen der LED während desBetriebs auftreten können.An advantage of the circuit according to the invention is that for the first switch S1 and the diode D1 quite a comparatively cheaper component with comparatively slightly longer switching time or longer Ausräumzeit can be used. By providing the filter coil L3, possible glitches that can occur when faults such as a short circuit occur can be reduced or avoided. The filter coil L3 can also avoid glitches that may occur when removing the LED during operation.

[0048] In der Schaltung von Figur 2a ist weiters eine Steuer- und/oder Regeleinheit SR vorge¬sehen, die zur Regelung der LED-Leistung die Taktung des ersten Schalters S1 vorgibt.In the circuit of Figure 2a, a control and / or regulating unit SR is further provided, which specifies the timing of the first switch S1 to control the LED power.

[0049] Die Steuer/Regeleinheit SR verwendet zur Festlegung des genauen Einschalt- undAusgangszeitpunkts des ersten Schalters S1 als Eingangsgrößen Signale von einer erstenSensoreinheit SE1 und/oder Signale von einer zweiten Sensoreinheit SE2.The control unit SR uses as input variables signals from a first sensor unit SE1 and / or signals from a second sensor unit SE2 to determine the exact switch-on and -out time of the first switch S1.

[0050] Die erste Sensoreinheit SE1 ist in Serie zum ersten Schalter S1 angeordnet und erfasstden Stromfluss durch den ersten Schalter S1. Dies dient zur Überwachung des Stromflussesdurch den ersten Schalter S1. Übersteigt der Stromfluss durch den ersten Schalter S1 einenbestimmten maximalen Referenzwert, so wird der erste Schalter S1 ausgeschaltet.The first sensor unit SE1 is arranged in series with the first switch S1 and detects the current flow through the first switch S1. This serves to monitor the flow of current through the first switch S1. When the current flow through the first switch S1 exceeds a certain maximum reference value, the first switch S1 is turned off.

[0051] In einer möglichen Ausführungsform kann es sich bei der ersten Sensoreinheit SE1beispielsweise um einen Messwiderstand (Shunt oder Strom messwiderstand) handeln.In one possible embodiment, the first sensor unit SE1 may, for example, be a measuring resistor (shunt or current measuring resistor).

[0052] Die Sensoreinheit SE2 kann auch die Funktion der Sensoreinheit SE1 übernehmen,indem ein Überschreiten oder Erreichen eines Maximalwertes für den LED Strom i_LED bzw.den Spulenstrom i_L erfasst wird und der Steuer/Regeleinheit SR signalisiert wird.The sensor unit SE2 can also take over the function of the sensor unit SE1, in that exceeding or reaching a maximum value for the LED current i_LED or the coil current i_L is detected and the control / regulation unit SR is signaled.

[0053] Zur Überwachung des Stromflusses kann nun der Spannungsabfall am Messwiderstand(Shunt) abgegriffen werden und beispielsweise mittels eines Komparators mit einem Referenz¬wert verglichen werden.To monitor the current flow, the voltage drop at the measuring resistor (shunt) can now be tapped off and, for example, compared with a reference value by means of a comparator.

[0054] Überschreitet der Spannungsabfall am Messwiderstand (Shunt) einen bestimmten Wert,so wird der erste Schalter S1 abgeschaltet.If the voltage drop across the measuring resistor (shunt) exceeds a certain value, then the first switch S1 is switched off.

[0055] Die zweite Sensoreinheit SE2 ist innerhalb des Stromzweiges, der während der Freilauf¬phase vom Strom durchflossen wird, angeordnet, vorzugsweise in der Nähe oder an der SpuleL1. Mit Hilfe der zweiten Sensoreinheit SE2 kann die Steuereinheit/Regeleinheit SR einengeeigneten Zeitpunkt für den Einschaltzeitpunkt des ersten Schalters S1 festlegen.The second sensor unit SE2 is arranged within the current branch, which is traversed by the current during the freewheeling phase, preferably in the vicinity or at the coil L1. With the aid of the second sensor unit SE2, the control unit / control unit SR can set a suitable time for the switch-on time of the first switch S1.

[0056] Gemäß einer möglichen Ausführungsform wird der erste Schalter S1 vorzugsweise danneingeschaltet, wenn der Strom durch die Spule L1 einen bestimmten Wert unterschritten hatoder zum ersten Mal null ist (oder zumindest sehr gering ist). In dem letzteren Fall liegt alsodieser Zeitpunkt vorzugsweise in dem Zeitbereich, wenn die Diode D1 am Ende der Freilauf¬phase sperrt. Zum Einschaltzeitpunkt des ersten Schalters S1 liegt ein möglichst geringer Stromam Schalter S1 an. Durch Erkennen des Stromnulldurchgangs durch die Spule L1 wird einnahezu verlustfreies Schalten ermöglicht.According to a possible embodiment, the first switch S1 is preferably switched on when the current through the coil L1 has fallen below a certain value or for the first time is zero (or at least very low). In the latter case alsodieser time is preferably in the time range when the diode D1 locks at the end of the freewheeling phase. At the switch-on time of the first switch S1, the lowest possible current is present at switch S1. By detecting the current zero crossing through the coil L1, almost loss-free switching is made possible.

[0057] Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt der Strom durch die LEDs nur gerin¬ge Welligkeit und schwankt nicht stark. Dies kann dadurch erreicht werden, dass aufgrund dererfindungsgemäßen Überwachung des LED Stromes durch eine zweite Sensoreinheit SE2 derLED Strom in einem vorgegebenen Bereich gehalten werden kann. Vorzugsweise schaltet dieSteuer/Regeleinheit SR den ersten Schalter aus, wenn der Strom durch den ersten Schaltereinen maximalen Referenzwert überschreitet und schaltet zu dem Zeitpunkt wieder ein, wennder Stromfluß durch die LED einen minimalen Referenzwert unterschreitet.According to an exemplary embodiment, the current through the LEDs shows only slight ripple and does not fluctuate greatly. This can be achieved by virtue of the inventive monitoring of the LED current by a second sensor unit SE2, in which the LED current can be kept within a predetermined range. Preferably, the control unit SR turns off the first switch when the current through the first switch exceeds a maximum reference value and turns on again at the time when the current flow through the LED falls below a minimum reference value.

[0058] Die zweite Sensoreinheit SE2 kann wie bereits erläutert auch dazu dienen, eine Ent¬magnetisierung der Spule L1 festzustellen.As already explained, the second sensor unit SE2 can also serve to detect demagnetization of the coil L1.

[0059] Zusätzlich kann die glättende Wirkung eines zu den LEDs parallel geschalteten Konden¬sators C1 genutzt werden. Während der Phase eines geringen Spulenstroms kann der Konden¬sator C1 die Speisung der LED übernehmen.In addition, the smoothing effect of a capacitor C1 connected in parallel with the LEDs can be used. During the phase of a low coil current, the capacitor C1 can take over the supply of the LED.

[0060] Die einzelnen Stromverläufe und der optimale Einschaltzeitpunkt des ersten SchaltersS1 sollen anhand des Diagrams in Figur 2b näher erläutert werden.The individual current characteristics and the optimal switch-on time of the first switch S1 will be explained in greater detail on the basis of the diagram in FIG. 2b.

[0061] Analog zu Diagram in Figur 1b ist der zeitliche Verlauf des Stroms i_L über zwei Pulspa¬kete dargestellt.Analogous to the diagram in FIG. 1b, the time profile of the current i_L is shown over two pulse pairs.

[0062] Die vergrößerte Darstellung zeigt den Stromverlauf innerhalb eines PWM Pulspaketes:Es ist der zeitliche Verlaufs des Stroms i_L durch die Spule L1, der zeitliche Verlauf des Stroms iJ_ED durch die LEDs und der zeitliche Verlauf des Zustand des ersten Schalters S1 aufgetra¬gen (Im Zustand 0 ist der erste Schalter S1 ausgeschaltet, im Zustand 1 ist der Schalter ge¬schlossen; die Signale für den Zustand des Schalters S1 entsprechen dem Ansteuersignal (alsoam Gate) des Schalters S1). Zum Zeitpunkt t_0 wird der erste Schalter S1 geschlossen und esbeginnt ein Strom durch die LED und die Spule L1 zu fließen. Der Strom i_L zeigt einen Anstieggemäß einer Exponentialfunktion, wobei im hier interessierenden Bereich ein quasi-linearerAnstieg des Stroms i_L zu erkennen ist.The enlarged representation shows the current profile within a PWM pulse packet: It is the time course of the current i_L through the coil L1, the time course of the current iJ_ED by the LEDs and the time course of the state of the first switch S1 aufgetra¬gen ( In state 0, the first switch S1 is switched off, the switch is closed in state 1, and the signals for the state of the switch S1 correspond to the drive signal (also at the gate) of the switch S1). At time t_0, the first switch S1 is closed and current begins to flow through the LED and coil L1. The current i_L shows an increase according to an exponential function, wherein in the range of interest here a quasi-linear increase of the current i_L can be seen.

[0063] i_LED unterscheidet sich von i_L dadurch, dass ein Teil des Stroms i_L zur Ladung desKondensators C1 beiträgt.I_LED differs from i_L in that part of the current i_L contributes to the charge of the capacitor C1.

[0064] Das Öffnen des ersten Schalters S1 zum Zeitpunkt t_1 (beispielsweise wenn ein ge¬wünschter maximaler Referenzwert erreicht ist) hat zur Folge, dass sich die im Magnetfeld derSpule gespeicherten Energie über die Diode D1 und die LEDs bzw den Kondensator C1 ent¬lädt. Der Strom i_L fließt in die gleiche Richtung weiter, nimmt aber kontinuierlich ab und kannsogar einen negativen Wert erreichen. Ein negativer Strom (d.h. ein Stromfluss mit umgekehrterRichtung) ist solange vorhanden, solange die Ladungsträger, die zuvor in der leitend gepoltenDiode D1 angereichert wurden, aus der Sperrschicht der Diode D1 ausgeräumt sind.The opening of the first switch S1 at time t_1 (for example, when a desired maximum reference value is reached) has the consequence that the energy stored in the magnetic field of the coil is discharged via the diode D1 and the LEDs or the capacitor C1 , The current i_L continues to flow in the same direction but decreases continuously and may even reach a negative value. A negative current (i.e., a reverse-direction current flow) is present as long as the carriers previously accumulated in the conducting-poled diode D1 are eliminated from the barrier layer of the diode D1.

[0065] Der Strom i_LED hingegen nimmt nur schwach ab und wird aufrechterhalten, da derKondensator C1 glättend wirkt.The current i_LED, on the other hand, decreases only weakly and is maintained because the capacitor C1 is smoothing.

[0066] Zum Zeitpunkt t_2 sperrt die Diode. Der Strom i_L nimmt ab (ist aber weiter negativ) undgeht gegen null. In dieser Phase werden parasitäre Kapazitäten an der Diode D1 und weitereparasitäre Kapazitäten in der restlichen Schaltung umgeladen.At time t_2, the diode blocks. The current i_L decreases (but is still negative) and goes to zero. In this phase, parasitic capacitances at the diode D1 and other parasitic capacitances in the rest of the circuit are reloaded.

[0067] Die Spannungen am Knotenpunkt Ux oberhalb des ersten Schalters S1 und an derSpule L1 ändern sich in diesem Zeitraum sehr rasch. Die Spannung am Knotenpunkt Ux fälltauf einen niedrigen Wert ab (aufgrund des Sperrens der Diode D1).The voltages at the node Ux above the first switch S1 and at the coil L1 change very rapidly in this period. The voltage at the node Ux drops to a low value (due to the diode D1 being disabled).

[0068] Ein möglicher Wiedereinschaltzeitpunkt t_3 für den ersten Schalter S1 ist nun gegeben,wenn der Strom i_L den Nulldurchgang, oder zumindest die Nähe des Nulldurchgangs, erreicht.Zu diesem Zeitpunkt ist die Spule L1 nicht bzw kaum magnetisiert.A possible switch-on time t_3 for the first switch S1 is now given when the current i_L reaches the zero crossing, or at least the vicinity of the zero crossing. At this time, the coil L1 is not or hardly magnetized.

[0069] Der erste Schalter S1 kann zu diesem Zeitpunkt mit sehr geringen Verlusten eingeschal¬tet werden, da kaum Strom durch die Spule L1 fließt. Ein Wiedereinschalten ist aber auch be¬reits zum Zeitpunkt t_2 oder kurz vorher möglich, da der Strom durch die Spule L1 in diesemZeitbereich sehr niedrig ist.The first switch S1 can be switched on at this time with very low losses, since hardly any current flows through the coil L1. However, reconnection is also possible already at the time t_2 or shortly before, because the current through the coil L1 is very low in this time range.

[0070] Zur Detektion des möglichen Einschaltzeitpunkts für den ersten Schalter S1 dient nuneine zweite Sensoreinheit SE2. In einer ersten Ausführungsform kann beispielsweise der Stromi_L durch die Spule L1 erfasst werden. Dies erfordert aber relativ aufwendige Schaltungen. DerStrom i_L durch die Spule L1 und die LED kann beispielsweise mittels eines Transformators(mittels einer Sekundärwicklung L2) oder mittels eines Hallsensors erfasst werden. Zusätzlichoder alternativ können daher weitere/andere Größen herangezogen werden, die zur Detektioneines möglichen Einschaltzeitpunkts geeignet sind.A second sensor unit SE2 is now used to detect the possible switch-on time for the first switch S1. In a first embodiment, for example, the Stromi_L can be detected by the coil L1. However, this requires relatively complicated circuits. The current i_L through the coil L1 and the LED can be detected, for example, by means of a transformer (by means of a secondary winding L2) or by means of a Hall sensor. In addition or as an alternative, it is therefore possible to use further / other variables which are suitable for the detection of a possible switch-on time.

[0071] Wenn der Kondensator C1 nicht vorhanden ist oder nur eine sehr geringe Kapazitätaufweist, entspricht der Strom i_L (der durch die Spule L1 fließt) dem Strom i_LED durch dieLED, womit durch die Überwachung des Stromes i_L (der durch die Spule L1 fließt) Stromi_LED durch die LED überwacht bzw. erfasst werden kann.If the capacitor C1 is absent or has only a very small capacitance, the current i_L (which flows through the coil L1) corresponds to the current i_LED through the LED, thus by monitoring the current i_L (which flows through the coil L1) Stromi_LED can be monitored or detected by the LED.

[0072] In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann beispielsweise der Magnetisierungs¬zustand der Spule L1 erfasst werden. Es kann sich bei der zweiten Sensoreinheit SE2 um eineSekundärwicklung L2 oder auch einen Hall-Sensor handeln, der an die Spule L1 gekoppelt oderin diese integriert ist.In a further possible embodiment, for example, the magnetization state of the coil L1 can be detected. The second sensor unit SE2 may be a secondary winding L2 or else a Hall sensor which is coupled to or integrated in the coil L1.

[0073] Die Überwachung des Stromverlaufs an der Spule L1 (insbesondere des 'Einbruchs'kurz nach Sperren der Diode D1 nach dem Zeitpunkt t_2) ermöglicht eine Aussage über denvorteilhaften Wiedereinschaltzeitpunkt des ersten Schalters S1.The monitoring of the current profile at the coil L1 (in particular of the 'burglary' shortly after blocking the diode D1 after the time t_2) makes it possible to say something about the advantageous switch-on time of the first switch S1.

[0074] In einer einfachen Ausführungsvariante würde ein Komparator reichen, der das Über-bzw. Unterschreiten eines Schwellwerts für den Strom durch die LED i_LED bzw. den Spulen¬strom i_L erkennen kann.In a simple embodiment, a comparator would suffice, which would be the over- or. Fall below a threshold value for the current through the LED i_LED or the Spulen¬ current i_L can recognize.

[0075] Anstatt oder ergänzend zur Stromüberwachung an der Spule L1 kann beispielsweise dieSpannung am Knotenpunkt Ux oberhalb des ersten Schalters S1 überwacht werden. Die Span¬nung am Knotenpunkt Ux fällt beim Sperren der Diode von einem hohen Wert signifikant ab aufeinen niedrigen Wert. Das Signal zum Wiedereinschalten des ersten Schalters S1 kann daherbei Unterschreiten der Spannung Ux unter einem gewissen Schwellwert ausgelöst werden. DieSteuer/Regeleinheit SR schaltet den ersten Schalter S1 zu dem Zeitpunkt wieder ein, wenn dieSpule L1 entmagnetisiert ist und/oder die Diode D1 sperrt.Instead of or in addition to the current monitoring on the coil L1, for example, the voltage at the node Ux above the first switch S1 can be monitored. The voltage at the node Ux drops significantly from a high value to a low value when the diode is turned off. The signal for restarting the first switch S1 can therefore be triggered below the voltage Ux below a certain threshold. The control unit SR turns on the first switch S1 again at the time when the coil L1 is demagnetized and / or the diode D1 is off.

[0076] Die zweite Sensoreinheit SE2 kann dabei aus einer induktiv an die Spule L1 gekoppel¬ten Sekundärwicklung L2 oder aus einem Spannungsteiler (R1, R2) am Knotenpunkt Ux beste¬hen.The second sensor unit SE2 can consist of a inductively coupled to the coil L1 secondary winding L2 or from a voltage divider (R1, R2) at the node Ux.

[0077] Die Steuer/Regeleinheit SR verwendet die Information von der ersten Sensoreinheit SE1und/oder der zweiten Sensoreinheit SE2 zur Festlegung des Aus- und Einschaltzeitpunkts desersten Schalter S1.The control unit SR uses the information from the first sensor unit SE1 and / or the second sensor unit SE2 to determine the on and off timing of the first switch S1.

[0078] Die Regelung der (zeitlich gemittelten) Stromes durch die LED und somit der LED-leistung durch die Steuer/Regeleinheit SR kann beispielsweise in Form von PWM-Signalenerfolgen. Die Frequenz des PWM Signals liegt typischerweise in der Größenordnung von über100 Hz bis in den MHz Bereich.The regulation of the (time-averaged) current through the LED and thus the LED power through the control / regulation unit SR can take place, for example, in the form of PWM signals. The frequency of the PWM signal is typically on the order of over 100 Hz up to the MHz range.

[0079] Figur 3 und Figur 4 zeigen spezielle Ausführungsformen der Erfindung.FIG. 3 and FIG. 4 show specific embodiments of the invention.

[0080] In Figur 3 ist eine spezielle Ausführungsform der oben beschriebenen Schaltanordnung(eines Tiefsetzstellers bzw. Buck-Converter) dargestellt. Der mögliche Ausschaltzeitpunkt wirdhierbei mittels Erfassung der Spannung am Knotenpunkt Ux oberhalb des ersten Schalters S1detektiert. Diese erfolgt durch den ohmschen Spannungsteiler R1 und R2. Der Knotenpunkt Uxliegt zwischen der Spule L1, der Diode D1 und dem Schalter S1.FIG. 3 shows a specific embodiment of the above-described switching arrangement (a buck converter). The possible switch-off time is hereby detected by detecting the voltage at the node Ux above the first switch S1. This is done by the ohmic voltage divider R1 and R2. The node Ux is located between the coil L1, the diode D1 and the switch S1.

[0081] Als Spannungsteiler ist beispielsweise auch ein kapazitiver Spannungsteiler oder kom¬binierter Spannungsteiler, der aus Widerstand und Kapazität aufgebaut ist, möglich. Der Mess¬widerstand (Shunt) RS dient zur Stromerfassung durch den ersten Schalter S1.As a voltage divider, for example, a capacitive voltage divider or kom¬binierter voltage divider, which is constructed of resistance and capacitance, possible. The measuring resistor (shunt) RS is used for current detection by the first switch S1.

[0082] Die Überwachung des zeitlichen Spannungsverlaufs am Knotenpunkt Ux (insbesonderedes 'Einbruchs' kurz nach Sperren der Diode D1 in der Nähe des Zeitpunkts t_2) ermöglichteine Aussage über den vorteilhaften Wiedereinschaltzeitpunkt des ersten Schalters S1.The monitoring of the temporal voltage profile at the node Ux (in particular the 'break-in' shortly after the diode D1 has been blocked near the instant t_2) makes it possible to determine the advantageous switch-on time of the first switch S1.

[0083] Anstatt oder ergänzend zu einer Strom Überwachung an der Spule L1 kann beispielswei¬se die Spannung am Knotenpunktes Ux oberhalb des ersten Schalters S1 überwacht werden.Die Spannung am Knotenpunkt Ux fällt beim Sperren der Diode von einem hohen Wert signifi¬kant ab auf einen niedrigen Wert. Das Signal zum Wiedereinschalten des ersten Schalters S1kann daher bei Unterschreiten der Spannung Ux unter einem gewissen Schwellwert ausgelöstwerden.Instead of or in addition to a current monitoring on the coil L1, for example, the voltage at the node Ux above the first switch S1 can be monitored. The voltage at the node Ux falls significantly when the diode is blocked from a high value a low value. The signal for reconnecting the first switch S1 can therefore be triggered when the voltage Ux falls below a certain threshold value.

[0084] In Schaltungsanordnung von Figur 3 ist zusätzlich ein zweiter Schalter S2 parallel zuden LEDs und dem Kondensator C1 angeordnet. Der zweite Schalter S2 ist selek-tiv/unabhängig ansteuerbar und kann beispielsweise ein Transistor (MOSFET oder Bipolartran¬sistor) sein. Wird der zweite Schalter S2 geschlossen, so wird der Entladevorgang des Konden¬sators C1 beschleunigt. Durch die beschleunigte Entladung des Kondensators C1 wird erreicht,dass der Stromfluss durch die LED möglichst schnell gegen null geht. Dies ist beispielsweiseam Ende eines PWM- Pakets erwünscht, wo der Stromfluss durch die LED möglichst schnellabfallen soll d.h. die abfallende Flanke des Stromsverlaufs möglichst steil sein soll (aus Grün¬den der Farbkonstanz).In the circuit arrangement of FIG. 3, a second switch S2 is additionally arranged in parallel with the LEDs and the capacitor C1. The second switch S2 can be selectively / independently controlled and can be, for example, a transistor (MOSFET or Bipolartran¬sistor). If the second switch S2 is closed, the discharging process of the capacitor C1 is accelerated. Due to the accelerated discharge of the capacitor C1 is achieved that the current flow through the LED goes to zero as quickly as possible. This is desirable, for example, at the end of a PWM packet, where the current flow through the LED should drop as quickly as possible. the falling edge of the current profile should be as steep as possible (for reasons of color constancy).

[0085] Vorzugsweise kann der zweite Schalter S2 bei niedrigem Dimmlevel aktiviert und ange¬steuert werden, wo die PWM- Pakete sehr kurz sind und es wichtig ist, dass der Strom durchdie LED am Ende eines Pulspakets rasch gegen null geht. Beispielsweise kann durch geeigne- te Ansteuerung des zweiten Schalters S2 ein noch niedrigeres Dimmlevel erreicht werden.Preferably, the second switch S2 can be activated and driven at a low dimming level, where the PWM packets are very short and it is important that the current through the LED rapidly approaches zero at the end of a pulse packet. For example, an even lower dimming level can be achieved by suitable actuation of the second switch S2.

[0086] Eine weitere Funktion dieses zweiten Schalters S2 ist, dass er im eingeschalteten Zu¬stand die LEDs überbrückt. Dies ist beispielsweise erforderlich, wenn die LEDs ausgeschaltetwerden sollen, d.h. kein Licht emittieren sollen, aber die Versorgungsspannung UO noch anliegt.Ohne die Überbrückung durch den zweiten Schalter S2 würde ein (zwar kleiner) Strom über dieLEDs und die Widerstände R1 und R2 fließen und die LEDs (geringfügig) leuchten.Another function of this second switch S2 is that it bridges the LEDs in the switched-on state. This is required, for example, when the LEDs are to be turned off, i. Without bridging through the second switch S2, a (smaller) current would flow across the LEDs and resistors R1 and R2 and the LEDs would (slightly) light up.

[0087] Es sei angemerkt, dass die Anordnung eines zweiten Schalters S2 parallel zu den LEDsund dem Kondensator C1 zur beschleunigten Entladung des Kondensators C1 bzw. zur Über¬brückung der LED nicht nur auf die spezielle Ausführungsform der Schaltungsanordnung vonFigur 3 beschränkt ist, sondern bei allen Ausführungsformen der Erfindung angewandt werdenkann.It should be noted that the arrangement of a second switch S2 in parallel to the LEDs and the capacitor C1 for accelerated discharge of the capacitor C1 and for bridging the LED is not limited only to the specific embodiment of the circuit of Figure 3, but at all embodiments of the invention can be applied.

[0088] Weiters enthält die Schaltungsanordnung eine Spule L3, die sich im Anodenstrang derLED befindet. Die Spule L3 kann mögliche Störspitzen, die beim Eintreten von Fehlerfällen wiebeispielsweise einem Kurzschluss auftreten können, verringern oder vermeiden. Die FilterspuleL3 kann auch Störspitzen vermeiden, die beim Entfernen der LED während des Betriebs auftre¬ten können.Furthermore, the circuit arrangement includes a coil L3 located in the anode lead of the LED. The coil L3 can reduce or avoid possible glitches, which can occur when faults occur, such as a short circuit. The filter coil L3 can also avoid glitches, which can occur during the removal of the LED during operation.

[0089] Figur 4 zeigt eine Modifikation von der Schaltung in Figur 3 dahingehend, dass eineStromüberwachung an der Spule L1 erfolgt. Der Strom an der Spule L1 kann beispielsweisemittels einer Sekundärwicklung L2 oder auch eines Hall- Sensors, der an die Spule S1 gekop¬pelt ist, erfasst werden.FIG. 4 shows a modification of the circuit in FIG. 3 in that current monitoring takes place on the coil L1. The current at the coil L1 can be detected, for example, by means of a secondary winding L2 or even a Hall sensor which is coupled to the coil S1.

[0090] Zur Detektion des vorteilhaften Einschaltzeitpunkts für den ersten Schalter S1 dient nundie Sekundärwicklung L2 oder der Hall-Sensor als Sensoreinheit SE2.To detect the advantageous switch-on time for the first switch S1, the secondary winding L2 or the Hall sensor serves as the sensor unit SE2.

[0091] Die Überwachung des zeitlichen Spannungsverlaufs an der Spule L1 (insbesondere des'Einbruchs' in der Nähe des Sperrens der Diode D1 nach dem Zeitpunkt t_2) ermöglicht eineAussage über den vorteilhaften Wiedereinschalt- Zeitpunkt des ersten Schalters S1. DieseÜberwachung kann wie bereits erwähnt anhand einer Sekundärwicklung L2 als SensoreinheitSE2 erfolgen.Monitoring the timing of the voltage on coil L1 (in particular the 'dip' in the vicinity of the blocking of diode D1 after time t_2) allows an indication of the advantageous reclosing time of the first switch S1. As already mentioned, this monitoring can take place on the basis of a secondary winding L2 as sensor unitSE2.

[0092] Die Bestimmung des Zeitpunkts für das Wiedereinschalten des Schalters S1 kann wiebereits erwähnt auch mittels einer Schwellwertüberwachung erfolgen (auf das Unter- oderÜberschreiten eines Schwellwerts, bei einer Überwachung mittels Hall-Sensors).The determination of the time for the reconnection of the switch S1 can, as already mentioned, also take place by means of a threshold value monitoring (on the undershooting or exceeding of a threshold value, in the case of monitoring by means of a Hall sensor).

[0093] Es sei bemerkt, dass das Verfahren zur Detektion eines möglichen Einschaltzeitpunktsfür den ersten Schalter S1 mittels einer Sekundärwicklung L2 natürlich auf andere Schaltungs¬topologien angewandt werden kann, so beispielsweise für einen sogenannten Sperrwandlerbzw. Buck-Boost Converter oder einen sogenannten Durchflusswandler bzw. Forward Conver¬ter.It should be noted that the method for detecting a possible switch-on time for the first switch S1 by means of a secondary winding L2 can of course be applied to other circuit topologies, for example for a so-called flyback converter. Buck Boost Converter or a so-called forward converter or Forward Converter.

[0094] Die Figur 5 zeigt eine Modifikation der Schaltung von Figur 2a dahingehend, dass dieAnordnung der Spule L1, der Diode D1 sowie der Orientierung der LED-strecke modifiziert ist(bildet einen Sperrwandler bzw. Buck-Boost Konverter). Weiters enthält die Schaltungsanord¬nung eine Spule L3, die sich im Kathodenstrang der LED befindet. Die Spule L3 kann möglicheStörspitzen, die beim Eintreten von Fehlerfällen wie beispielsweise einem Kurzschluss auftretenkönnen, verringern oder vermeiden. Die Filterspule L3 kann auch Störspitzen vermeiden, diebeim Entfernen der LED während des Betriebs auftreten können.Figure 5 shows a modification of the circuit of Figure 2a in that the arrangement of the coil L1, the diode D1 and the orientation of the LED track is modified (forms a flyback converter or buck-boost converter). Furthermore, the circuit arrangement contains a coil L3, which is located in the cathode strand of the LED. The coil L3 can reduce or avoid potential spikes that can occur when faults such as short circuits occur. The filter coil L3 can also avoid glitches that may occur when removing the LED during operation.

[0095] Eine Weiterbildung der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt. Die Erkennung des Erreichensder Entmagnetisierung der Spule L1 anhand Überwachung der Wicklung L2 kann durch einenstandardmäßig verfügbaren Steuerschaltkreis IC durchgeführt werden.A development of the invention is shown in FIG. 6. The detection of the achievement of the demagnetization of the coil L1 by monitoring the winding L2 can be performed by a standard available control circuit IC.

[0096] Dieser Steuerschaltkreis IC (integrierter Schaltkreis), als eine spezielle Ausführungsformder Steuer-/Regeleinheit SR gemäß Fig. 2 bis 5, verfügt über einen Eingang zur Erkennung desErreichens der Entmagnetisierung einer Spule L1 anhand Überwachung an die Spule L1 ge¬koppelten Hall-Sensors. Weiterhin verfügt der Steuerschaltkreis IC über einen Ausgang zurAnsteuerung eines Schalters und über weitere Überwachungseingänge. Ein erster dieser Überwachungseingänge kann für die Vorgabe eines Referenzwertes wie bspw. einer Referenz¬spannung genutzt werden. Ein zweiter Überwachungseingang kann für die Überwachung desErreichens einer maximalen Spannung oder auch anhand einer Spannungsmessung an einemWiderstand zur Überwachung des Erreichens eines maximalen Stromes genutzt werden. Eindritter Überwachungseingang kann für die Überwachung einer weiteren Spannung oder auchzur Aktivierung und Deaktivierung des Steuerschaltkreis IC oder der Ansteuerung den Steuer¬schaltkreis IC angesteuerten Schalters genutzt werden.This control circuit IC (integrated circuit), as a special embodiment of the control unit SR according to FIGS. 2 to 5, has an input for detecting the achievement of demagnetization of a coil L1 by means of monitoring coupled to the coil L1. sensor. Furthermore, the control circuit IC has an output for driving a switch and other monitoring inputs. A first of these monitoring inputs can be used for specifying a reference value, such as a reference voltage. A second monitoring input may be used to monitor the attainment of a maximum voltage, or also to measure a voltage across a resistor to monitor the achievement of a maximum current. A third monitoring input can be used for monitoring a further voltage or also for activating and deactivating the control circuit IC or triggering the control circuit IC-controlled switch.

[0097] Weiters enthält die Schaltungsanordnung eine Spule L3, die sich im Anodenstrang derLED befindet. Die Spule L3 kann mögliche Störspitzen, die beim Eintreten von Fehlerfällen wiebeispielsweise einem Kurzschluss auftreten können, verringern oder vermeiden. Die FilterspuleL3 kann auch Störspitzen vermeiden, die beim Entfernen der LED während des Betriebs auftre¬ten können.Furthermore, the circuit arrangement includes a coil L3 located in the anode lead of the LED. The coil L3 can reduce or avoid possible glitches, which can occur when faults occur, such as a short circuit. The filter coil L3 can also avoid glitches, which can occur during the removal of the LED during operation.

[0098] Gemäß der Fig. 6 überwacht der Steuerschaltkreis IC den Strom durch den erstenSchalter S1 während der Einschaltphase des ersten Schalters S1 über den Meßwiderstand(Shunt) Rs und den Eingang 4 am Steuerschaltkreis IC.Referring to Fig. 6, the control circuit IC monitors the current through the first switch S1 during the turn-on phase of the first switch S1 through the shunt resistor Rs and the input 4 on the control circuit IC.

[0099] Sobald die Spannung, die über dem Meßwiderstand (Shunt) Rs abgegriffen wird, einenbestimmten Maximalwert erreicht, wird der ersten Schalter S1 geöffnet.As soon as the voltage which is tapped across the measuring resistor (shunt) Rs reaches a certain maximum value, the first switch S1 is opened.

[00100] Die Vorgabe der zum Öffnen des ersten Schalters S1 erforderlichen Höhe der Span¬nung kann durch die Vorgabe eines Referenzwertes (d.h. einer Referenzspannung) am Ein¬gang 3 des Steuerschaltkreis IC angepasst werden. Beispielsweise kann von einem Microcon¬troller eine Referenzspannung vorgegeben werden, die die Höhe der maximal über dem Meß¬widerstand (Shunt) Rs zulässigen Spannung und damit den maximal durch den ersten SchalterS1 zulässigen Strom vorgibt.The specification of the magnitude of the voltage required to open the first switch S1 can be adjusted by presetting a reference value (i.e., a reference voltage) at the input 3 of the control circuit IC. For example, a reference voltage can be preset by a microcontroller, which predetermines the height of the maximum voltage permissible across the measuring resistor (shunt) Rs and thus the maximum current permissible by the first switch S1.

[00101] Beispielweise kann der Microcontroller ein PWM-Signal ausgeben, dass dann durchein Filter 10 geglättet wird (beispielsweise ein RC-Glied) und somit als Gleichspannungssignalmit einer bestimmten Amplitude an dem Eingang 3 des Steuerschaltkreis IC anliegt. DurchÄnderung des Tastverhältnisses des PWM-Signales des Microcontrollers kann die Amplitudedes Signales am Eingang 3 des Steuerschaltkreis IC angepasst werden.For example, the microcontroller can output a PWM signal, which is then smoothed by a filter 10 (for example, an RC element) and thus applied as a DC signal with a specific amplitude to the input 3 of the control circuit IC. By changing the duty cycle of the PWM signal of the microcontroller, the amplitude of the signal at the input 3 of the control circuit IC can be adjusted.

[00102] Der Steuerschaltkreis IC kann über den Eingang 5 anhand der Überwachung desStromes an einer mit der Spule L1 gekoppelten Sekundärwicklung L2 (Signal ZX) das Erreichender Entmagnetisierung der Spule L1 erkennen. Diese Erkennung kann als Wiedereinschaltsig-nal genutzt werden. Sobald die Entmagnetisierung der Spule L1 durch den Steuerschaltkreis ICerkannt wurde, kann der Steuerschaltkreis IC den ersten Schalter S1 durch eine Ansteuerungüber den Ausgang 7 einschalten.The control circuit IC can detect the achievement of the demagnetization of the coil L1 via the input 5 by monitoring the current at a secondary winding L2 (signal ZX) coupled to the coil L1. This detection can be used as a reclosing signal. Once the demagnetization of the coil L1 has been detected by the control circuit IC, the control circuit IC may turn on the first switch S1 by driving through the output 7.

[00103] Der Steuerschaltkreis IC kann durch Anlegen einer Spannung am Eingang 1 aktiviertund / oder auch deaktiviert werden. Diese Spannung zum Aktivieren am Eingang 1 kann auchzwischen einem Hoch- und einem Tiefpegel wechseln, wobei bei Hochpegel der Steuerschalt¬kreis IC aktiviert wird und bei Tiefpegel zumindest die Ansteuerung des ersten Schalters S1unterbricht. Diese Ansteuerung des Eingangs 1 kann durch einen Microcontroller erfolgen.Beispielsweise kann auf diese Weise eine niederfrequente Aktivierung und Deaktivierung desSteuerschaltkreis IC und somit der Ansteuerung des ersten Schalters S1 erreicht werden undsomit die niederfrequente Ansteuerung des Betriebsschaltung zum Dimmen der LED.The control circuit IC can be activated and / or deactivated by applying a voltage at the input 1. This voltage for activation at the input 1 can also change between a high and a low level, the control circuit IC being activated at high level and at least interrupting the activation of the first switch S1 at low level. 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 driving of the first switch S1 can be achieved, and thus the low-frequency control of the operating circuit for dimming the LED.

[00104] Über den Eingang 1 kann über die Amplitude des an diesem Eingang anliegendenSignales weiterhin auch eine weitere Referenzspannung für den Steuerschaltkreis IC vorgege¬ben werden. Diese Spannung kann beispielsweise auch die Höhe des maximal zulässigenStromes durch den Schalter beeinflussen oder aber auch die zulässige Einschaltdauer desersten Schalters S1. Der Steuerschaltkreis IC und/oder der Steuerschaltkreis IC kombiniert mitdem Microcontroller können gemeinsam die Steuereinheit SR bilden.About the input 1 can also be vorge¬ben on the amplitude of the signal applied to this input, a further reference voltage for the control circuit IC. This voltage can, for example, also influence the height of the maximum permissible current through the switch or also the permissible duty cycle of the first switch S1. The control circuit IC and / or the control circuit IC combined with the microcontroller may together form the control unit SR.

[00105] Die Einschaltdauer des ersten Schalters S1 kann auch von einer weiteren Span¬nungsmessung innerhalb der Betriebsschaltung abhängig sein. Beispielweise kann dem Steu- erschaltkreis IC auch eine Spannungsmessung Vsense zugeführt werden.The switch-on duration of the first switch S1 can also be dependent on a further voltage measurement within the operating circuit. For example, the control circuit IC can also be supplied with a voltage measurement Vsense.

[00106] Über diese Spannungsmessung kann über einen Spannungsteiler R40/ R47 beispiel¬weise eine Überwachung oder auch Messung der Spannung am Knotenpunkt zwischen SpuleL1 und LED erfolgen. Diese Spannungsmessung Vsense kann entweder einem weiteren Ein¬gang des Steuerschaltkreises IC, als zusätzliche Größe additiv einem bereits belegten Eingangdes Steuerschaltkreis IC oder auch einen Eingang des Microcontrollers zugeführt werden.By way of this voltage measurement, it is possible to monitor or also measure the voltage at the junction between coil L1 and LED via a voltage divider R40 / R47, for example. This voltage measurement Vsense can either be fed to a further input of the control circuit IC, as an additional variable additively to an already occupied input of the control circuit IC or else to an input of the microcontroller.

[00107] Somit kann ein System aufgebaut werden, bei dem zum einen eine einfache Ansteue¬rung zum Dimmen von LED durch niederfrequente PWM ermöglicht wird, zum anderen einmöglichst verlustarmer hochfrequenter Betrieb des Betriebsgerätes kombiniert mit einem mög¬lichst konstanten Strom durch die LED. Es kann durch einen Microcontroller sowohl die Fre¬quenz als auch das Tastverhältnis eines PWM- Singales zum Dimmen von LED vorgegebenwerden, daneben kann auch die Höhe des maximal zulässigen Stromes durch den erstenSchalter S1 vorgegeben werden.Thus, a system can be constructed in which on the one hand a simple Ansteue¬rung for dimming of LED by low-frequency PWM is made possible, on the other possible low-loss high-frequency operation of the operating device combined with a konstg¬lichst constant current through the LED. It can be given by a microcontroller, both the frequency and the duty cycle of a PWM signal for dimming LED, in addition, the height of the maximum allowable current can be specified by the first switch S1.

[00108] Der Microcontroller kann über ein Signal, welches an den Eingang 1 des Steuerschalt¬kreis IC geführt wird, das Dimmen der LED durch niederfrequente PWM steuern.The 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.

[00109] Weiterhin kann der Microcontroller über ein Signal, welches an den Eingang 3 desSteuerschaltkreis IC geführt wird, die Höhe des maximal zulässigen Stromes durch den erstenSchalter S1 oder auch die notwendige Einschaltdauer des ersten Schalters S1 vorgegeben.Furthermore, the microcontroller via a signal which is fed to the input 3 of the control circuit IC, the amount of the maximum allowable current through the first switch S1 or the required duty cycle of the first switch S1 predetermined.

[00110] Die Betriebsschaltung kann weiterhin einen weiteren Schalter S2 enthalten, der soangeordnet ist, dass dieser zweiten Schalter S2 die LED überbrücken kann.The operating circuit may further include a further switch S2, which is arranged so that this second switch S2 can bridge the LED.

[00111] Der zweite Schalter S2 kann weiterhin so angeordnet sein, dass er den Strom durcheinen vorhandenen hochohmigen Spannungsmesspfad oder eine ähnliche vorhandenehochohmige Schaltungsanordnung von der LED übernehmen oder diesen unterbrechen kann.The second switch S2 may further be arranged to accept or interrupt the current through an existing high-impedance voltage sensing path or similar high-impedance circuitry from the LED.

[00112] Durch Parallelschaltung des zweiten Schalters S2 zu den LED kann dieser die LEDüberbrücken und somit deaktivieren. Dieses Verfahren kann zum Einstellen der Helligkeit(Dimmen) der LED genutzt werden. Eine mögliche Variante wäre, dass das Dimmen über denzweiten Schalter S2 erfolgt, während über die Ansteuerung des ersten Schalters S1 nur derStrom durch die LED eingestellt und geregelt wird.By connecting the second switch S2 in parallel to the LED, the latter can bridge the LED and thus deactivate it. This method can be used to adjust the brightness (dimming) of the LED. A possible variant would be that the dimming takes place via the second switch S2, while via the activation of the first switch S1 only the current through the LED is set and regulated.

[00113] Es kann aber die Ansteuerung der beiden Schalter S1 und S2 für eine optimierte Dim-mansteuerung kombiniert genutzt werden. So kann beispielsweise der zweite Schalter S2 nurfür das Dimmen auf niedrige Dimmlevel zusätzlich genutzt werden. Die Betriebsschaltung istaufgrund der vorhandenen Topologie und der Regelschaltung so ausgelegt, dass die Aus¬gangsspannung der Betriebsschaltung (d.h. die Spannung über der LED) auf einen maximalzulässigen Wert begrenzt wird. Wird durch Schließen des zweiten Schalters S2 die LED über¬brückt, dann begrenzt die Betriebsschaltung die Ausgangsspannung derart, dass kein überhöh¬ter Strom fließen kann, der zu einer möglichen Zerstörung führen kann.However, the control of the two switches S1 and S2 can be used in combination for optimized dim man control. For example, the second switch S2 can be additionally used only for dimming to a low dimming level. The operating circuit is designed so that the output voltage of the operating circuit (i.e., the voltage across the LED) is limited to a maximum allowable value due to the existing topology and control circuitry. 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.

[00114] Diese Ansteuerung des zweiten Schalters S2 kann beispielsweise nur für das Dimmenauf niedrige Dimmlevel genutzt werden.This control of the second switch S2 can be used, for example, only for dimming to low dimming level.

[00115] Wenn beispielsweise der Tiefsetzsteller (Buck-Converter) fix auf Stromquellenbetrieb(im sogenannten Hysteritischen Modus wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben) arbeitetund effizient läuft, können die LED einzig mit zweiten Schalter S2, der sehr niederohmig seinsollte, gedimmt werden, und die Verluste sind trotzdem gering.For example, when the buck converter operates fixedly on current source operation (in the so-called hysteretic mode as described in the embodiments) and operates efficiently, the LEDs can only be dimmed with second switch S2, which should be very low impedance, and the losses are still low.

[00116] Zusätzlich kann der zweite Schalter S2 so angesteuert werden, dass er den Stromdurch einen vorhandenen hochohmigen Spannungsmesspfad oder eine ähnliche vorhandenehochohmige Schaltungsanordnung von der LED übernehmen kann.In addition, the second switch S2 can be controlled so that it can take over the current through an existing high-impedance voltage measuring path or a similar existing hochohmige circuitry from the LED.

[00117] Wenn beispielsweise gemäß Fig. 6 der erste Schalter S1 nicht getaktet wird, sollte keinStrom durch die LED fließen. Aufgrund des vorhandenen Spannungsteilers R40/R47 kannjedoch ein geringer Strom durch die LED fließen. In diesem Fall kann bei einer gewünschtenDeaktivierung der LED (beispielsweise wenn kein Licht abgegeben werden soll) der zweiteFor example, according to FIG. 6, if the first switch S1 is not clocked, no current should flow through the LED. However, due to the existing voltage divider R40 / R47, a small current can flow through the LED. In this case, upon a desired deactivation of the LED (for example, when no light is to be delivered), the second

Schalter S2 geschlossen werden, damit der Stromfluß durch die LED unterbrochen oder ver¬mieden wird.Switch S2 are closed, so that the flow of current is interrupted or forged by the LED.

[00118] Der zweite Schalter S2 kann zumindest immer im Anschluss an ein niederfrequentesPWM-Paket angesteuert werden, um die LED zu überbrücken bzw. zu deaktivieren (währendder letzten Entladeflanke, das heißt am Ende eines PWM Pulspaketes).The second switch S2 can be driven at least always following a low-frequency PWM packet to bypass the LED (during the last discharge edge, ie at the end of a PWM pulse packet).

[00119] Eine Unterbrechung des Stromes durch die LED kann auch durch Anordnung deszweiten Schalters S2 in Serie mit den LED erfolgen.An interruption of the current through the LED can also be done by placing the second switch S2 in series with the LED.

[00120] Das Beispiel der Fig. 6 (und die anderen natürlich auch) kann dahingehend erweitertwerden, dass mehrere Betriebsschaltungen gemäß Figur 6 vorhanden sind. Die Steuerschalt¬kreise IC bzw. die Steuereinheiten SR der einzelnen Betriebsschaltungen werden von einemgemeinsamen Microcontroller aus angesteuert. Die einzelnen Betriebsschaltungen könnenbeispielsweise LED-stränge unterschiedlicher Wellenlänge oder Farbe ansteuern. Die Ansteue¬rung des Microcontrollers kann über eine Schnittstelle (drahtlos oder leitungsgebunden) erfol¬gen. Dabei können Steuersignale zum Einstellen der Helligkeit oder Farbe oder auch Statusin¬formationen über die Schnittstelle übertragen werden.The example of Fig. 6 (and the others, of course) may be extended to include a plurality of operational circuits as shown in Fig. 6. The control circuits IC or the control units SR of the individual operating circuits are controlled by a common microcontroller. The individual operating circuits can, for example, drive LED strands of different wavelength or color. The control of the microcontroller can take place via an interface (wireless or wired). In this case, control signals for adjusting the brightness or color or even status information can be transmitted via the interface.

[00121] Die Spule L1 kann auch ein Transformator sein, der eine Potentialtrennung der LEDgegenüber der speisenden Versorgung (Speisespannung) ermöglicht. Beispielsweise kann diedie LED versorgende Schaltreglerschaltung auch als isolierter Sperrwandler (Flyback-Konverter) oder Halbbrückenwandler mit Transformator ausgeführt sein.The coil L1 may also be a transformer which allows potential separation of the LED with respect to the supplying supply (supply voltage). For example, the LED switching power regulator circuit may also be implemented as an isolated flyback converter or transformer half bridge converter.

[00122] Somit wird gemäß der Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben von wenigstenseiner LED mittels einer Schaltreglerschaltung vorgeschlagen, wobei mittels einer Spule L1 undeinem durch eine Steuer/Regeleinheit SR getakteten Schalter S1 eine Versorgungsspannungfür wenigstens eine LED bereitstellt wird.Thus, according to the invention, a method is also proposed for operating at least one LED by means of a switching regulator circuit, wherein a supply voltage for at least one LED is provided by means of a coil L1 and a switch S1 clocked by a control unit SR.

[00123] Der Stromfluß durch die LED wird durch einen Sekundärwicklung L2 oder einen Hall-Sensor als zweite Sensoreinheit SE2 übenwacht. Diese zweite Sensoreinheit SE2 gibt ein Rück¬führsignal aus und eine Steuer/Regeleinheit SR steuert abhängig von dem Rückführsignal derzweiten Sensoreinheit SE2 den Schalter S1 an. Vorzugsweise wird dabei von der Steu¬er/Regeleinheit SR das Einschaltverhältnis und / oder die Ansteuerfrequenz des Schalters S1abhängig von dem Rückführsignal der Sensoreinheit SE2 geändert.The current flow through the LED is monitored by a secondary winding L2 or a Hall sensor as a second sensor unit SE2. This second sensor unit SE2 outputs a feedback signal and a control / regulating unit SR controls the switch S1 depending on the feedback signal of the second sensor unit SE2. The switch-on ratio and / or the drive frequency of the switch S1 is preferably changed by the control unit SR depending on the feedback signal of the sensor unit SE2.

[00124] Vorzugsweise ist die Sensoreinheit SE2 an die Spule L1 gekoppelt. Die SensoreinheitSE2 kann beispielsweise in die Spule L1 integriert sein. Auf diese Weise kann eine gute Kopp¬lung der Sekundärwicklung L2 und somit eine sichere Strom Überwachung des LED -Stromes(der dem Spulenstrom entspricht) erreicht werden.Preferably, the sensor unit SE2 is coupled to the coil L1. The sensor unit SE2 may for example be integrated in the coil L1. In this way, a good Kopp¬lung the secondary winding L2 and thus a safe current monitoring the LED current (corresponding to the coil current) can be achieved.

[00125] Beispielsweise kann während der Fertigung oder Inbetriebnahme der Betriebsschal¬tung ein vorgegebener Strom in die Spule L1 eingeprägt werden und das sich ergebende Sen¬sorsignal SES2 entsprechend abgeglichen werden. Dabei kann beispielsweise die Steu¬er/Regeleinheit SR in einer Tabelle für verschiedene Stromwerte (entweder durch die Spule L1oder die LED, je nach Platzierung der Sensoreinheit SE2) verschiedene Werte des Sensorsig¬nals SES2 zuordnen. Es kann auch eine Nullpunkt-Justierung erfolgen.For example, during manufacture or startup of the operating circuit, a predetermined current can be impressed into the coil L1 and the resulting sensor signal SES2 can be adjusted accordingly. In this case, for example, the control unit SR can assign different values of the sensor signal SES2 to a table for different current values (either by the coil L1 or the LED, depending on the placement of the sensor unit SE2). It can also be done a zero point adjustment.

[00126] Es kann beispielsweise auch ein Temperatursensor in der Sensoreinheit SE2 vorhan¬den sein, der eine Kompensation von Temperaturänderungen ermöglicht.By way of example, it is also possible for a temperature sensor to be present in the sensor unit SE2, which enables a compensation of temperature changes.

[00127] Die Sensoreinheit SE2 kann auch Schutzschaltungen, beispielsweise gegen Über¬spannung, enthalten. Es kann auf eine Kompensation für Verschiebungen bei Massepotentialdes Sensors zum Massepotential der Auswerteschaltung oder der Betriebsschaltung enthalten.The sensor unit SE2 may also contain protective circuits, for example against overvoltage. It may include compensation for shifts in the ground potential of the sensor to the ground potential of the evaluation circuit or the operating circuit.

[00128] In einer besonderen Ausführungsform kann die Auswerteschaltung als SensoreinheitSE2 Daten über Funk oder eine andere drahtlose Verbindung (wie beispielsweise über eineLuftspule) an die Steuer/Regeleinheit SR übertragen.In a particular embodiment, the evaluation circuit can transmit as sensor unit SE2 data via radio or other wireless connection (such as via an air coil) to the control unit SR.

[00129] Es kann also die Zuführung der Sensorsignale SES2 an die Steuer/Regeleinheit SRüber Funk oder eine andere drahtlose Verbindung erfolgen.Thus, the supply of the sensor signals SES2 to the control / regulating unit SR can take place via radio or another wireless connection.

[00130] Es kann insbesondere bei Nutzung einer drahtlosen Verbindung zwischen der Sen¬soreinheit SE2 eine Verbindungserkennung mit der Steuer/Regeleinheit SR erfolgen. Insbeson¬dere kann eine Verbindungserkennung bei Inbetriebnahme oder Zuschalten der Speisespan¬nung der Betriebsschaltung erfolgen. Bei der Verbindungserkennung kann die Verbindungzwischen Sensoreinheit SE2 und der Steuer/Regeleinheit SR geprüft bzw. initialisiert werden.In particular, when using a wireless connection between the sensor unit SE2, a connection detection with the control / regulation unit SR can take place. Insbeson¬dere can be a connection detection during commissioning or switching on the Speisespan-nung the operating circuit. In connection detection, the connection between sensor unit SE2 and the control unit SR can be checked or initialized.

[00131] Beispielsweise kann diese Verbindungserkennung anhand einer Aufnahme der Kom¬munikation zwischen der Sensoreinheit SE2 und der Steuer/Regeleinheit SR erfolgen, wobeidie Steuer/Regeleinheit SR beispielsweise eine Abfrage an die Sensoreinheit SE2 schickt undauf eine entsprechende Antwort durch die Sensoreinheit SE2 wartet. Zusätzlich oder alternativkann eine Testmessung durch die Sensoreinheit SE2 erfolgen, wobei zum Zwecke einer Plau¬sibilisierung des Messergebnisses das Messergebnis von der Sensoreinheit SE2 an die Steu¬er/Regeleinheit SR übertragen wird.By way of example, this connection detection can take place on the basis of a recording of the communication between the sensor unit SE2 and the control / regulation unit SR, wherein the control / regulation unit SR, for example, sends a query to the sensor unit SE2 and waits for a corresponding response by the sensor unit SE2. Additionally or alternatively, a test measurement can be carried out by the sensor unit SE2, wherein for the purpose of plausibility of the measurement result, the measurement result is transmitted from the sensor unit SE2 to the control unit SR.

Claims

Claims 1. Operating circuit for at least one LED, which is supplied with a DC voltage or rectified AC voltage, and which provides a supply voltage for at least one LED by means of a coil (L1) and a first switch (S1) clocked by a control unit (SR), wherein at With the first switch (S1) switched on, in the coil (L1) an energy is stored that discharges via at least one LED when the first switch (S1) is switched off, and the control unit (SR) sets the time toff between switching off and then switching on the first switch (S1) depending on the detection of the achievement of the demagnetization of the coil (L1), wherein a capacitor (C1) is arranged parallel to the at least one LED, and the capacitor (C1) during the phase of demagnetization of the coil (L1) the current is maintained by the LED, so that the current is smoothed by the LEDs, characterized in that a Filter coil (L3) between the LED and the capacitor (C1) is switched ge.

2. Operating circuit according to claim 1, characterized in that a sensor unit (SE2) is coupled to the coil (L1).

3. Operating circuit according to claim 2, characterized in that the sensor unit (SE2) in the coil (L1) is integrated.

4. operating circuit for at least one LED, which is fed to a supply voltage, comprising at least one coil (L1) and at least one clocked by a control er / control unit (SR) switch (S1), wherein the operating circuit a Versor¬gungsspannung for at least one LED is provided, wherein when the switch (S1) in the coil (L1) an energy is stored temporarily, which discharges abgeschalte¬tem switch (S1) via a diode (D1), wherein a sensor unit (SE2) is present, the current flow is monitored by the LED and generates a sensor signal (SES2) depending on the current flow through the LED and that the sensor signal (SES2) is supplied to and processed by the control unit (SR), the control unit (SR) controlling the switch (S1) in accordance with the supplied sensor signal (SES2) drives characterized in that a filter coil (L3) between the LED and the Konden¬sator (C1) is connected.

5. Operating circuit according to claim 4, characterized in that the sensor unit (SE2) is coupled to the coil (L1).

6. Operating circuit according to claim 5, characterized in that the sensor unit (SE2) is integrated in the coil (L1).

7. Operating circuit according to one of the preceding claims, characterized in that in addition a further (first) sensor unit (SE1), preferably a Messwider¬stand (shunt, RS), for monitoring the current through the clocked switch (S1) is vor¬handen ,

8. Operating circuit according to claim 2 or 4, characterized in that the Sensorein¬heit (SE2) detects the achievement of the demagnetization of the coil (1).

9. Operating circuit according to one of the preceding claims, wherein the control / Regel¬ unit (SR) by a control circuit (IC) is formed, which has an input for the detection of the achievement of the demagnetization of a coil (L1) and a Ers¬ten switch ( S1).

Operating circuit according to claim 2 or 4, characterized in that the sensor unit (SE2) is connected to the control unit (SR) via a wireless connection, in particular radio connection. 4 sheets of drawings