AT14190U1 - Betriebsgerät und Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Leuchtdiode - Google Patents

Abstract

Ein Betriebsgerät (1) für wenigstens eine Leuchtdiode (2) umfasst ein steuerbares Schaltmittel (13) und eine Steuereinrichtung (14), die eingerichtet ist, um das steuerbare Schaltmittel (13) getaktet zu schalten. Die Steuereinrichtung (14) ist eingerichtet, um eine Schaltfrequenz, mit der das steuerbare Schaltmittel (13) getaktet geschaltet wird, abhängig von einer Temperatur, die in einem Bereich des Betriebsgeräts (1) vorliegt, selektiv zu verändern.

Description

Beschreibung

BETRIEBSGERÄT UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN WENIGSTENS EINER LEUCHTDI¬ODE

[0001] Die Erfindung betrifft ein Betriebsgerät für ein Leuchtmittel. Die Erfindung betrifft insbe¬sondere Betriebsgeräte zum Versorgen einer Leuchtdiode (LED) oder mehrerer LEDs.

[0002] Mit zunehmender Verbreitung von Leuchtmitteln wie LEDs und LED-Modulen gewinnenBetriebsgeräte für derartige Leuchtmittel weiter an Bedeutung. Das Betriebsgerät dient haupt¬sächlich dazu, eine gewünschte Energieversorgung für das Leuchtmittel bereitzustellen. Zusätz¬liche Funktionen können in dem Betriebsgerät vorgesehen sein, um beispielsweise Schutzfunk¬tionen für das Betriebsgerät und/oder das Leuchtmittel zu realisieren. Optional kann das Be¬triebsgerät auch eingerichtet sein, um eine Dimmbarkeit des Leuchtmittels zu ermöglichen. DieLichtabstrahlung von LEDs hängt von einem Stromfluss durch die LEDs ab. Zur Helligkeitssteu¬erung oder Helligkeitsregelung werden LEDs daher typischerweise in einem Modus betrieben,in dem der Stromfluss durch die LED durch das Betriebsgerät gesteuert oder geregelt wird.

[0003] Zur Ansteuerung einer Anordnung von einer LED oder mehreren LEDs können Schalt¬regler, insbesondere Tiefsetzsteller verwendet werden, die in der Technik auch als Abwärts¬wandler, Buck-Konverter oder „Step-Down“-Konverter bezeichnet werden. In einem derartigenBetriebsgerät steuert eine Steuereinrichtung ein hochfrequent getaktetes steuerbares Schaltmit¬tel an. Bei dem steuerbaren Schaltmittel kann es sich beispielsweise um einen Leistungstransis¬tor handeln. Im eingeschalteten Zustand des Schaltmittels kann Strom über die LED-Anordnungund eine Spule fließen, die dadurch mit Energie aufgeladen wird. Die zwischengespeicherteEnergie der Spule kann sich im ausgeschalteten Zustand des Schaltmittels über die LEDsentladen.

[0004] Der von dem Betriebsgerät an die LEDs bereitgestellte Ausgangsstrom kann einen imzeitlichen Mittel konstanten Stromanteil aufweisen, dem Stromrippel überlagert sind. DerartigeStromrippel werden durch das getaktete Schalten des steuerbaren Schaltmittels hervorgerufen.

[0005] Eine große Amplitude der Stromrippel kann zu Helligkeitsschwankungen führen, die fürdas Auge wahrnehmbar sind. Derartige Helligkeitsschwankungen, die auch als Flackern be¬zeichnet werden, sind allgemein unerwünscht.

[0006] Eine hohe Schaltfrequenz, mit der das steuerbare Schaltmittel geschaltet wird, kann dasLichtflackern verringern, erhöht aber das Risiko hoher Temperaturen in wenigstens einigenBereichen des Betriebsgeräts. Um solche hohe Temperaturen zu vermeiden, kann beispiels¬weise eine Schutzfunktion vorgesehen sein, die den Ausgangsstrom des Betriebsgeräts auto¬matisch verringert und die LEDs automatisch dimmt, wenn das Risiko zu hoher Temperaturenbesteht. Die automatische Dimmung führt zu einem Abweichen von einer vom Benutzer ge¬wünschten Helligkeit. Dies kann als störend empfunden werden.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen und Verfahren anzugeben, diedie beschriebenen Probleme verringern. Aufgabe ist es insbesondere, Vorrichtungen und Ver¬fahren anzugeben, die einen Schutz des Betriebsgeräts vor zu hohen Temperaturen bieten.

[0008] Erfindungsgemäß werden ein Betriebsgerät für wenigstens eine Leuchtdiode und einVerfahren mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen angegeben. Dieabhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen der Erfindung.

[0009] Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung wird eine Schaltfrequenz, mit der ein steuer¬bares Schaltmittel des Betriebsgeräts getaktet geschaltet wird, selektiv abhängig von einerTemperatur, die in wenigstens einem Bereich des Betriebsgeräts vorherrscht, verändert.Dadurch kann das Risiko von Beschädigungen, die durch temperaturinduzierte Effekte hervor¬gerufen werden können, verringert werden. Die Temperatur kann die Temperatur sein, die anoder in dem steuerbaren Schaltmittel selbst vorliegt. Durch die selektive Veränderung derSchaltfrequenz kann das steuerbare Schaltmittel vor Beschädigung geschützt werden. Die

Schaltfrequenz kann verringert werden, wenn die Temperatur des steuerbaren Schaltmittels einvorgegebenes Kriterium erfüllt, beispielsweise größer als ein Temperaturschwellenwert ist.

[0010] Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann der Ausgangsstrom des BetriebsgerätsStromrippel aufweisen. Der Ausgangsstrom kann zwischen einer maximalen Stromstärke undeiner minimalen Stromstärke variieren, während das steuerbare Schaltmittel getaktet geschaltetwird. Das getaktete Schalten des steuerbaren Schaltmittels kann selektiv abhängig von derTemperatur, die in wenigstens einem Bereich des Betriebsgeräts vorherrscht, so verändertwerden, dass sich sowohl die maximale Stromstärke als auch die minimale Stromstärke wäh¬rend jedes Stromrippel verändert wird. Beispielsweise kann dann, wenn die Temperatur dessteuerbaren Schaltmittels ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, das steuerbare Schaltmittel getak¬tet so geschaltet werden, dass die maximale Stromstärke ansteigt und die minimale Stromstär¬ke abnimmt. Eine Peak-zu-Peak-Differenz bzw. Amplitude der Stromrippel des Ausgangsstromskann selektiv vergrößert werden, wenn die Temperatur des steuerbaren Schaltmittels ein vor¬gegebenes Kriterium erfüllt. Ein Mittelwert des Ausgangsstroms, gemittelt über ein Stromrippeloder mehrere aufeinanderfolgende Stromrippel, kann dabei konstant gehalten werden.

[0011] Durch die Verringerung der Schaltfrequenz und/oder die Erhöhung der Peak- zu-Peak-Differenz der Stromrippel kann die Leistung der Schaltverluste in dem steuerbaren Schaltmittelverringert werden, um Schutz vor zu hohen Temperaturen des steuerbaren Schaltmittels zubieten. Der zeitlich gemittelte Ausgangsstrom des Betriebsgeräts muss nicht verringert werden.Die vom Benutzer gewünschte Helligkeit kann beibehalten werden, während die Leistung derSchaltverluste selektiv verringert wird, wenn die Temperatur in einem Bereich des Betriebsge¬räts zu groß wird.

[0012] Da selektiv ein Übertemperaturschutz aktiviert werden kann, kann das steuerbareSchaltmittel im Normalbetrieb mit einer Schaltfrequenz getaktet geschaltet werden, die so großist, dass kein wahrnehmbares Lichtflackern resultiert. Eine Verringerung der Schaltfrequenz, mitder beispielsweise das steuerbare Schaltmittel vor zu hohen Temperaturen geschützt wird,erfolgt selektiv nur dann, wenn dies aufgrund der erfassten Temperatur erforderlich ist.

[0013] Das steuerbare Schaltmittel kann von einer Steuereinrichtung so gesteuert werden, dasses über den gesamten Dimmlevelbereich mit derselben vorgegebenen Schaltfrequenz getaktetgeschaltet wird, bis die Steuereinrichtung als Übertemperaturschutz die Schaltfrequenz selektivverringert. Die vorgegebene Schaltfrequenz kann so gewählt sein, dass kein wahrnehmbaresLichtflackern resultiert. Die verringerte Schaltfrequenz kann zu einem Lichtflackern führen, dasakzeptiert wird, da es dem Schutz des Betriebsgeräts dient und nur vorübergehend in bestimm¬ten Betriebssituationen auftritt.

[0014] Ein Betriebsgerät für wenigstens eine Leuchtdiode (LED) nach einem Ausführungsbei¬spiel umfasst ein steuerbares Schaltmittel und eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, umdas steuerbare Schaltmittel getaktet zu schalten. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, um eineSchaltfrequenz, mit der das steuerbare Schaltmittel getaktet geschaltet wird, abhängig voneiner Temperatur, die in einem Bereich des Betriebsgeräts vorliegt, selektiv zu verändern.

[0015] Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um abhängig von einem Signal, das voneiner Temperatur des steuerbaren Schaltmittels abhängt, zu bestimmen, ob die Schaltfrequenzzu verändern ist.

[0016] Das steuerbare Schaltmittel kann einen Halbleiterschalter umfassen. Das Signal, das dieSteuereinrichtung auswertet, kann von einer Temperatur des Halbleiterschalters abhängen.

[0017] Das Betriebsgerät kann einen Temperatursensor umfassen, der mit dem steuerbarenSchaltmittel thermisch gekoppelt ist. Der Temperatursensor kann eingerichtet sein, um dasSignal, das von der Temperatur des steuerbaren Schaltmittels abhängt, an die Steuereinrich¬tung bereitzustellen.

[0018] Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um abhängig von einem Widerstand dessteuerbaren Schaltmittels zu bestimmen, ob die Schaltfrequenz zu verändern ist. Dadurch kann die Temperaturabhängigkeit des Widerstands des steuerbaren Schaltmittels verwendet werden,um zu ermitteln, ob die Schaltfrequenz verändert werden soll. Die Bestimmung des temperatur¬abhängigen Widerstands kann durch Bestimmung einer Source-Drain-Spannung eines Halbleit¬schalters erfolgen oder kann die Bestimmung der Source-Drain-Spannung umfassen.

[0019] Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um das steuerbare Schaltmittel getaktet sozu schalten, dass bei einer Veränderung der Schaltfrequenz ein zeitlicher Mittelwert eines andie wenigstens eine Leuchtdiode bereitgestellten Stroms unverändert bleibt.

[0020] Die Steuereinrichtung kann so eingerichtet sein, dass der zeitliche Mittelwert des an diewenigstens eine Leuchtdiode bereitgestellten Stroms von einem Dimmlevel abhängt und vonder erfassten Temperatur unabhängig ist. Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um denzeitlichen Mittelwert abhängig von einem eingestellten Dimmlevel festzulegen.

[0021] Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um wenigstens einen Schaltschwellenwert,bei dem das steuerbare Schaltmittel ein- oder ausgeschaltet wird, zu verändern. Die Steuerein¬richtung kann eingerichtet sein, um einen Zeitpunkt, zu dem das steuerbare Schaltmittel einge¬schaltet oder ausgeschaltet wird, abhängig von einem Vergleich eines an die wenigstens eineLeuchtdiode bereitgestellten Stroms mit dem Schaltschwellenwert zu bestimmen.

[0022] Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um zum Verändern der Schaltfrequenzsowohl den Schaltschwellenwert als auch einen Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgendenSchaltvorgängen des steuerbaren Schaltmittels zu verändern.

[0023] Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um einen Ausgangsstrom des Betriebsge¬räts zu überwachen und um das steuerbare Schaltmittel auszuschalten, wenn der Ausgangs¬strom einen ersten Schaltschwellenwert erreicht. Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein,um das steuerbare Schaltmittel nach einer ersten Zeitdauer wieder einzuschalten. Der ersteSchaltschwellenwert und die erste Zeitdauer können selektiv verändert werden, wenn dieSchaltfrequenz verringert werden soll. Die Steuereinrichtung kann den ersten Schaltschwellen¬wert erhöhen und die erste Zeitdauer verlängern, um die Schaltfrequenz zu verringern. Dererste Schaltschwellenwert und die erste Zeitdauer können dabei so verändert werden, dass einzeitlicher Mittelwert des Ausgangsstroms über ein Stromrippel unverändert bleibt.

[0024] Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um einen Ausgangsstrom des Betriebsge¬räts zu überwachen und um das steuerbare Schaltmittel einzuschalten, wenn der Ausgangs¬strom einen zweiten Schaltschwellenwert erreicht. Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein,um das steuerbare Schaltmittel nach einer zweiten Zeitdauer wieder auszuschalten. Der zweiteSchaltschwellenwert und die zweite Zeitdauer können selektiv verändert werden, wenn dieSchaltfrequenz verringert werden soll. Die Steuereinrichtung kann den zweite Schaltschwellen¬wert verringern und die zweite Zeitdauer verlängern, um die Schaltfrequenz zu verringern. Derzweite Schaltschwellenwert und die zweite Zeitdauer können dabei so verändert werden, dassein zeitlicher Mittelwert des Ausgangsstroms über ein Stromrippel unverändert bleibt.

[0025] Die Steuereinrichtung kann einen Komparator umfassen, um zu überwachen, ob derAusgangsstrom den ersten Schaltschwellenwert erreicht oder überschreitet. Die Steuereinrich¬tung kann einen Komparator umfassen, um zu überwachen, ob der Ausgangsstrom den zweitenSchaltschwellenwert erreicht oder unterschreitet.

[0026] Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um die Schaltfrequenz nur dann abhängigvon der Temperatur zu verringern, wenn die Temperatur ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.

[0027] Das Betriebsgerät kann eine Spule umfassen. Die Steuereinrichtung kann eingerichtetsein, um das steuerbare Schaltmittel einzuschalten, um Energie in der Spule zwischenzuspei¬chern, und auszuschalten, um in der Spule zwischengespeicherte Energie über eine Diode undüber die wenigstens eine Leuchtdiode zu entladen.

[0028] Das steuerbare Schaltmittel kann ein Leistungsschalter sein. Das Steuerbare Schaltmit¬tel kann ein Transistor mit isolierter Gateelektrode sein.

[0029] Die Steuereinrichtung kann eine integrierte Halbleiterschaltung sein. Die Steuereinrich- tung kann ein Controller, ein Mikrocontroller, ein Prozessor, ein Mikroprozessor oder eine an¬wendungsspezifische Spezialschaltung (ASIC, „application specific integrated Circuit“) sein,oder kann eine oder mehrere dieser Komponenten umfassen.

[0030] Ein System nach einem Ausführungsbeispiel umfasst das Betriebsgerät nach einemAusführungsbeispiel und die wenigstens eine Leuchtdiode, die mit einem Ausgang des Be¬triebsgeräts verbunden ist.

[0031] Die wenigstens eine Leuchtdiode kann wenigstens eine LED-Strecke umfassen. Diewenigstens eine Leuchtdiode kann auf einem LED-Modul angebracht sein.

[0032] Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Betreiben wenigstenseiner Leuchtdiode mit einem Betriebsgerät, das ein steuerbares Schaltmittel umfasst, angege¬ben. Das Verfahren umfasst ein getaktetes Schalten des steuerbaren Schaltmittels. Das Verfah¬ren umfasst ein Erfassen wenigstens eines Signals, das von einer Temperatur, die in einemBereich des Betriebsgeräts vorliegt, abhängt. Das Verfahren umfasst ein Verändern einerSchaltfrequenz, mit der das steuerbare Schaltmittel getaktet geschaltet wird, in Abhängigkeitvon dem erfassten Signal.

[0033] Das Verfahren kann von dem Betriebsgerät nach einem Ausführungsbeispiel ausgeführtwerden.

[0034] Bei dem Verfahren kann abhängig von einem Signal, das von einer Temperatur dessteuerbaren Schaltmittels abhängt, bestimmen werden, ob die Schaltfrequenz zu verändern ist.

[0035] Das steuerbare Schaltmittel kann einen Halbleiterschalter umfassen. Das Signal, dasausgewertet wird, um zu bestimmen, ob die Schaltfrequenz verändert werden soll, kann voneiner Temperatur des Halbleiterschalters abhängen.

[0036] Das Signal kann von einem Temperatursensor, der mit dem steuerbaren Schaltmittelthermisch gekoppelt ist, erfasst werden.

[0037] Bei dem Verfahren kann abhängig von einem Widerstand des steuerbaren Schaltmittelsbestimmt werden, ob die Schaltfrequenz zu verändern ist. Dadurch kann die Temperaturabhän¬gigkeit des Widerstands des steuerbaren Schaltmittels verwendet werden, um zu ermitteln, obdie Schaltfrequenz verändert werden soll. Die Bestimmung des temperaturabhängigen Wider¬stands kann durch Bestimmung einer Source-Drain-Spannung eines Halbleitschalters erfolgenoder kann die Bestimmung der Source-Drain-Spannung umfassen.

[0038] Das steuerbare Schaltmittel kann getaktet so geschaltet werden, dass bei der Verände¬rung der Schaltfrequenz ein zeitlicher Mittelwert eines an die wenigstens eine Leuchtdiodebereitgestellten Stroms unverändert bleibt.

[0039] Der zeitliche Mittelwert des an die wenigstens eine Leuchtdiode bereitgestellten Stromskann von einem Dimmlevel abhängen und von der Temperatur unabhängig sein. Der zeitlicheMittelwert kann abhängig von einem eingestellten Dimmlevel festgelegt werden.

[0040] Wenigstens ein Schaltschwellenwert, bei dem das steuerbare Schaltmittel ein- oderausgeschaltet wird, kann bei dem Verfahren verändert werden. Ein Ausgangsstrom kann mitdem Schaltschwellenwert verglichen werden, um zu bestimmen, wann das steuerbare Schalt¬mittel eingeschaltet oder ausgeschaltet werden soll.

[0041] Zum Verändern der Schaltfrequenz kann sowohl der Schaltschwellenwert als auch einZeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden Schaltvorgängen des steuerbaren Schaltmittelsverändert werden.

[0042] Bei dem Verfahren kann ein Ausgangsstrom des Betriebsgeräts überwacht werden. Dassteuerbare Schaltmittel kann ausgeschaltet werden, wenn der Ausgangsstrom einen erstenSchaltschwellenwert erreicht. Das steuerbare Schaltmittel kann nach einer ersten Zeitdauerwieder eingeschaltet werden. Der erste Schaltschwellenwert und die erste Zeitdauer könnenverändert werden, wenn die Schaltfrequenz verringert werden soll. Der erste Schaltschwellen¬wert kann erhöht werden und die erste Zeitdauer kann verlängert werden, um die Schaltfre¬ quenz zu verringern. Der erste Schaltschwellenwert und die erste Zeitdauer können dabei soverändert werden, dass ein zeitlicher Mittelwert des Ausgangsstroms über ein Stromrippelunverändert bleibt.

[0043] Bei dem Verfahren kann ein Ausgangsstrom des Betriebsgeräts überwacht werden. Dassteuerbare Schaltmittel kann eingeschaltet werden, wenn der Ausgangsstrom einen zweitenSchaltschwellenwert erreicht. Das steuerbare Schaltmittel kann nach einer zweiten Zeitdauerwieder ausgeschaltet werden. Der zweite Schaltschwellenwert und die zweite Zeitdauer könnenverändert werden, wenn die Schaltfrequenz verringert werden soll. Der zweite Schaltschwel¬lenwert kann verringert werden und die zweite Zeitdauer kann verlängert werden, um dieSchaltfrequenz zu verringern. Der zweite Schaltschwellenwert und die zweite Zeitdauer könnendabei so verändert werden, dass ein zeitlicher Mittelwert des Ausgangsstroms über ein Strom¬rippel unverändert bleibt.

[0044] Das steuerbare Schaltmittel kann von einer Steuereinrichtung gesteuert werden. DieSteuereinrichtung kann einen Komparator umfassen, um zu überwachen, ob der Ausgangs¬strom den ersten Schaltschwellenwert erreicht oder überschreitet. Die Steuereinrichtung kanneinen Komparator umfassen, um zu überwachen, ob der Ausgangsstrom den zweiten Schalt¬schwellenwert erreicht oder unterschreitet.

[0045] Bei dem Verfahren kann die Schaltfrequenz nur dann abhängig von der Temperaturverringert werden, wenn die Temperatur ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, beispielsweiseeinen Temperaturschwellenwert erreicht oder überschreitet.

[0046] Das Betriebsgerät kann eine Spule umfassen. Das steuerbare Schaltmittel kann einge¬schaltet werden, um Energie in der Spule zwischenzuspeichern, und kann ausgeschaltet wer¬den, um in der Spule zwischengespeicherte Energie über eine Diode und über die wenigstenseine Leuchtdiode zu entladen.

[0047] Das steuerbare Schaltmittel kann ein Leistungsschalter sein. Das steuerbare Schaltmit¬tel kann ein Transistor mit isolierter Gateelektrode sein.

[0048] Bei Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen kann eine Schaltfrequenz,mit der das steuerbare Schaltmittel eingeschaltet und/oder ausgeschaltet wird, abhängig voneiner Temperatur verändert werden. Dies kann so erfolgen, dass die Helligkeit der versorgtenLeuchtdiode nicht verändert wird.

[0049] Durch die temperaturabhängige Anpassung der Steuerung des Schaltmittels ist eine indas Betriebsgerät integrierte Schutzfunktion vorgesehen, die beispielsweise das steuerbareSchaltmittel vor temperaturinduzierten Schäden schützt. Dies erlaubt es, Lichtflackern zu ver¬ringern oder zu eliminieren, so lange die Temperatur nicht in einem Bereich liegt, in dem dieSchaltfrequenz zum Schutz des steuerbaren Schaltmittels verringert werden soll.

[0050] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf dieFiguren anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert. In den Figuren bezeichnen identi¬sche Bezugszeichen identische Elemente.

[0051] Figur 1 zeigt ein System mit einem Betriebsgerät nach einem Ausführungsbeispiel.

[0052] Figur 2 zeigt die temperaturabhängige Ansteuerung eines steuerbaren Schaltmittels bei einem Betriebsgerät nach einem Ausführungsbeispiel.

[0053] Figur 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Verlaufs eines Ausgangsstroms des

Betriebsgeräts nach einem Ausführungsbeispiel in einem Normalbetrieb.

[0054] Figur 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Verlaufs eines Ausgangsstroms des

Betriebsgeräts nach einem Ausführungsbeispiel, wenn die Schaltfrequenzzum Schutz des steuerbaren Schaltmittels verringert wird.

[0055] Figur 5 zeigt ein Steuersignal zum Ansteuern eines steuerbaren Schaltmittels.

[0056] Figur 6 zeigt eine Abhängigkeit einer Schaltfrequenz von der Temperatur bei Vorrich¬ tungen und Verfahren nach einem Ausführungsbeispiel.

[0057] Figur 7 zeigt eine Abhängigkeit einer maximalen Stromstärke und minimalen Strom¬ stärke von Stromrippein von der Temperatur bei Vorrichtungen und Verfahrennach einem Ausführungsbeispiel.

[0058] Figur 8 zeigt eine Abhängigkeit einer Amplitude von Stromrippein von der Temperatur bei Vorrichtungen und Verfahren nach einem Ausführungsbeispiel.

[0059] Figur 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel.

[0060] Figur 10 zeigt eine Abhängigkeit einer Schaltfrequenz von der Temperatur bei Vorrich¬ tungen und Verfahren nach einem Ausführungsbeispiel.

[0061] Figur 11 zeigt eine Abhängigkeit einer maximalen Stromstärke und minimalen Strom¬ stärke von Stromrippein von der Temperatur bei Vorrichtungen und Verfahrennach einem Ausführungsbeispiel.

[0062] Figur 12 zeigt ein Betriebsgerät für Leuchtdioden nach einem Ausführungsbeispiel.

[0063] Figur 13 zeigt ein Betriebsgerät für Leuchtdioden nach einem Ausführungsbeispiel.

[0064] Figur 14 zeigt ein Betriebsgerät für Leuchtdioden nach einem Ausführungsbeispiel.

[0065] Figur 15 illustriert eine Temperaturabhängigkeit eines Widerstands eines steuerbaren

Schaltmittels zur Erläuterung der Funktionsweise des Betriebsgeräts von Fi¬gur 14.

[0066] Figur 16 zeigt ein Betriebsgerät für Leuchtdioden nach einem Ausführungsbeispiel.

[0067] Figur 17 illustriert einen gepulsten Betrieb des Betriebsgeräts nach einem Ausfüh¬ rungsbeispiel bei niedrigen Dimmleveln.

[0068] Figur 18 und Figur 19 zeigen Abschnitte von Pulspaketen zur Erläuterung der Wir¬ kungsweise von Ausführungsbeispielen.

[0069] Figur 1 zeigt eine Darstellung eines Systems, das ein Betriebsgerät 1 für ein Leuchtmit¬tel 2 umfasst. Das Leuchtmittel 2 kann eine Leuchtdiode (LED) oder mehrere LEDs umfassen.Die LEDs können anorganische oder organische LEDs sein. Die mehreren LEDs können inSerie oder parallel geschaltet sein. Die mehreren LEDs können auch in komplexeren Anord¬nungen verschaltet sein, beispielsweise in mehreren zueinander parallel geschalteten Reihen¬schaltungen. Während beispielhaft drei LEDs dargestellt sind, kann das Leuchtmittel auch nureine LED, zwei LEDs oder mehr als drei LEDs aufweisen.

[0070] Das Betriebsgerät 1 dient zum Betrieb der wenigstens einen LED 2. Dem Betriebsgerät1 wird eine Versorgungsspannung Vbus zugeführt, die eine Gleichspannung oder eine gleich¬gerichtete Wechselspannung sein kann. Der Ausgang des Betriebsgeräts 1, der mit der wenigs¬tens einen LED verbunden ist, ist mit einer Spule 11 und einem steuerbaren Schaltmittel 13verbunden. Wenn die wenigstens eine LED 2 mit dem Betriebsgerät 1 verbunden ist, sind dassteuerbare Schaltmittel 13, die Spule 11 und die wenigstens eine LED 2 in Reihe geschaltet.Eine Diode 12 ist parallel zu der wenigstens einen LED 2 und der Spule 11 geschaltet. EinKondensator 15 kann optional zwischen die Ausgangsanschlüsse geschaltet sein, so dass derKondensator 15 parallel zu der wenigstens einen LED 2 geschaltet ist. Der Kondensator 15 istein optionales Element der gezeigten Schaltung und ist für die grundsätzliche Funktion nichterforderlich, so dass der Kondensator 15 bei weiteren Ausführungsbeispielen weggelassen seinkann.

[0071] Im eingeschalteten Zustand des steuerbaren Schaltmittels 13 fließt Strom durch dieLED(s) 2 und durch die Spule 11, die dadurch magnetisiert wird. Im ausgeschalteten Zustanddes steuerbaren Schaltmittels 13 entlädt sich die im Magnetfeld der Spule gespeicherte Energiein Form eines Stroms über die Diode 12 und die LED(s) 2. Parallel dazu kann am Beginn desEinschaltens des steuerbaren Schaltmittels 13 der Kondensator 15 geladen werden. Während der Ausschaltphase des steuerbaren Schaltmittels 13 (Freilaufphase) kann sich der Kondensa¬tor 15 entladen und trägt zum Stromfluss durch die LED(s) 2 bei. Bei geeigneter Dimensionie¬rung des Kondensators 15 kann dies zu einer Glättung des Stroms durch die LED(s) 2 führen.

[0072] Das steuerbare Schaltmittel 13 kann ein Leistungsschalter sein. Das steuerbare Schalt¬mittel 13 kann ein Feldeffekttransistor oder ein Bipolartransistor sein. Das steuerbare Schaltmit¬tel 13 kann ein Transistor mit isolierter Gateelektrode sein.

[0073] Das Betriebsgerät 1 weist eine Steuereinrichtung 14 zum getakteten Schalten des steu¬erbaren Schaltmittels 13 auf. Die Steuereinrichtung 14 kann im Betrieb ein Steuersignal Ss zumSteuern des steuerbaren Schaltmittels 13 erzeugen. Wie unter Bezugnahme auf Figur 2 bisFigur 19 detailliert beschrieben wird, kann das Betriebsgerät 1 so eingerichtet sein, dass dieSteuereinrichtung 14 eine Schaltfrequenz des steuerbaren Schaltmittels 13 abhängig von einemSignal ST verändert, das von einer Temperatur in wenigstens einem Bereich des Betriebsgerätsabhängt. Das Signal ST kann von der Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 abhängen.Das Signal ST kann die Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 anzeigen. Die Schaltfre¬quenz kann selektiv dann verringert werden, wenn anhand des Signals ST ermittelt wird, dassdie Temperatur in einem Bereich des Betriebsgeräts 1 angestiegen ist und die Leistung vonSchaltverlusten verringert werden soll.

[0074] Die Steuereinrichtung 14 kann abhängig von dem Signal Sr das steuerbare Schaltmittel13 getaktet so schalten, dass eine Peak-zu-Peak-Differenz oder Amplitude von Stromrippeindes an die LED(s) 2 bereitgestellten Ausgangsstroms erhöht wird, wenn das Signal STein vor¬gegebenes Kriterium erfüllt, beispielsweise größer als ein Temperaturschwellenwert ist. DieSteuereinrichtung 14 kann abhängig von dem Signal ST eine Schaltfrequenz und eine Peak-zu-Peak-Differenz von Stromrippein des Ausgangsstroms so festlegen, dass ein Mittelwert desAusgangsstroms unverändert bleibt. Der Mittelwert des Ausgangsstroms kann von einemDimmlevel abhängen, der beispielsweise über eine externe Schnittstelle des Betriebsgeräts 1festgelegt wird. Der Mittelwert des Ausgangsstroms kann von dem Signal ST unabhängig sein.

[0075] Die Steuereinrichtung 14 kann eine integrierte Halbleiterschaltung sein. Die Steuerein¬richtung 14 kann als ein Prozessor, ein Mikroprozessor, ein Controller, ein Mikrocontroller odereine anwendungsspezifische Spezialschaltung (ASIC, „Application Specific Integrated Circuit“)ausgestaltet sein. Die Steuereinrichtung 14 kann mit einem Sensor verbunden sein, um dieTemperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 oder eines anderen Bereichs des Betriebsgeräts1 zu ermitteln. Die Steuereinrichtung 14 kann darüber hinaus einen Dimmlevel über eineSchnittstelle empfangen, beispielsweise von einer Steuerung. Alternativ oder zusätzlich kanndie Steuereinrichtung 14 eingerichtet sein, um den Dimmlevel abhängig von wenigstens einemSensorsignal zu bestimmen. Beispielsweise kann für eine Helligkeitsregelung eine Ist-Helligkeitmit einem Sensor erfasst und ein Dimmlevel abhängig von einem Vergleich von Ist-Helligkeitund Soll-Helligkeit festgelegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung 14eingerichtet sein, um einen Dimmlevel abhängig von einer Betätigung eines Betätigungsele¬ments, beispielsweise eines Tasters, Drehknopfes oder Schalters, zu ermitteln.

[0076] Figur 2 illustriert die unterschiedlichen Arbeitsweisen eines Betriebsgeräts 1 nach einemAusführungsbeispiel.

[0077] In einem Bereich 21 von Betriebsparametern, in dem die Temperatur T des steuerbarenSchaltmittels 13 so klein ist, dass keine Schädigung des steuerbaren Schaltmittels 13 droht,kann das steuerbare Schaltmittel 13 mit einer vorgegebenen Schaltfrequenz getaktet geschaltetwerden. Die vorgegeben Schaltfrequenz ist so groß gewählt, dass kein wahrnehmbares Licht¬flackern erzeugt wird. Abhängig von einem Dimmlevel kann die Arbeitsweise unterschiedlichsein. Beispielsweise kann für Dimmlevel, die kleiner als ein Dimmlevelschwellenwert 24 sind,die gewünschte Helligkeit durch einen gepulsten Betrieb eingestellt werden. Dazu können Puls¬pakete erzeugt werden, indem das steuerbare Schaltmittel 13 jeweils während einer Pulsdauermehrfach getaktet geschaltet wird. Für Dimmlevel, die größer als der Dimmlevelschwellenwert24 sind, kann die gewünschte Helligkeit durch Amplitudendimmen eingestellt werden. Dassteuerbare Schaltmittel 13 kann dabei in einem Zeitintervall, in dem die LED(s) 2 mit Strom versorgt werden, durchgängig getaktet geschaltet werden. Die Schaltfrequenz bzw. Zyklendau¬er für einen Schaltzyklus des steuerbaren Schaltmittels 13 kann im Bereich 21 sowohl im ge¬pulsten Betrieb als auch im Bereich mit Amplitudendimmen gleich groß sein und kann so ge¬wählt sein, dass kein Lichtflackern oder nur schwaches Lichtflackern erzeugt wird.

[0078] In einem Bereich 22 von Betriebsparametern wird die Schaltfrequenz, mit der das steu¬erbare Schaltmittel 13 getaktet geschaltet wird, verringert. Dadurch wird die Verlustleistungdurch Schaltvorgänge im steuerbaren Schaltmittel 13 verringert. Ein weiteres Erwärmen dessteuerbaren Schaltmittels 13 wird vermieden und/oder eine Abkühlung des steuerbarenSchaltmittels 13 wird ermöglicht. Wenn die Temperatur wieder ausreichend abgesunken ist,kann die Schaltfrequenz wieder erhöht werden.

[0079] In dem Bereich 22 von Betriebsparametern wird die Peak-zu-Peak-Differenz von Strom¬rippein des Ausgangsstroms des Betriebsgeräts im Vergleich zum Bereich 21 mit niedrigerenSchaltertemperaturen vergrößert. Dadurch wird die Verlustleistung durch Schaltvorgänge imsteuerbaren Schaltmittel 13 verringert, ohne dass ein zeitlicher Mittelwert des Ausgangsstromsverändert wird. Ein weiteres Erwärmen des steuerbaren Schaltmittels 13 wird vermiedenund/oder eine Abkühlung des steuerbaren Schaltmittels 13 wird ermöglicht. Wenn die Tempera¬tur wieder ausreichend abgesunken ist, kann die Peak-zu-Peak- Differenz von Stromrippein desAusgangsstroms wieder reduziert werden.

[0080] Das steuerbare Schaltmittel 13 kann so geschaltet werden, dass der zeitliche Mittelwertdes Ausgangsstroms des Betriebsgeräts von dem Dimmlevel abhängt, aber von der Temperaturdes steuerbaren Schaltmittels 13 unabhängig ist. Das steuerbare Schaltmittel 13 kann so ge¬schaltet werden, dass eine Peak- zu-Peak-Differenz von Stromrippein des Ausgangsstromszumindest dann abhängig von der Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 verändert wird,wenn die Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 so groß wird, dass die Leistung durchSchaltverluste im steuerbaren Schaltmittel 13 verringert werden soll. Diese Funktionsweise wirdanhand von Figur 3 und Figur 4 näher beschrieben.

[0081] Figur 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Ausgangsstroms 30, den das Betriebs¬gerät 1 erzeugt, wenn eine relativ große Schaltfrequenz des steuerbaren Schaltmittels verwen¬det wird. Figur 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Ausgangsstroms 36, den das Be¬triebsgerät 1 erzeugt, wenn die Temperatur des steuerbaren Schaltmittels größer als in Figur 3ist und die Schaltfrequenz zur Verringerung der Verlustleistung der Schaltvorgänge verringertwird. Dargestellt ist jeweils der Ausgangsstrom des Betriebsgeräts 1, der durch die LED(s)fließt.

[0082] Wie in Figur 3 dargestellt ist, kann das steuerbare Schaltmittel 13 jeweils eingeschaltetwerden, wenn die Stromstärke einen ersten Schaltschwellenwert 31 der Stromstärke erreicht.Das steuerbare Schaltmittel 13 kann für eine Zeitdauer 34 eingeschaltet bleiben. Wenn dieStromstärke einen zweiten Schaltschwellenwert 32 erreicht, kann das steuerbare Schaltmittel13 ausgeschaltet werden. Das steuerbare Schaltmittel 13 kann für eine Zeitdauer 35 ausge¬schaltet bleiben. Nach einer Dauer Tc eines Schaltzyklus können die Schaltvorgänge erneutwiederholt werden. In einem gepulsten Betrieb kann dies beispielsweise so lange fortgesetztwerden, bis eine Pulsdauer des Pulspakets bei Erreichen des ersten Schaltschwellenwerts 31abgelaufen ist. Bei Amplitudendimmen können die Schaltzyklen wiederholt werden, bis dieLED(s) nicht mehr mit Strom versorgt werden sollen.

[0083] Figur 4 zeigt einen Abschnitt eines Ausgangsstroms, wenn die Steuereinrichtung ermit¬telt, dass die Temperatur des steuerbaren Schaltmittels so groß ist, dass Schaltverluste in demsteuerbaren Schaltmittel verringert werden sollen. Die Skalierung der Koordinatenachsen ist inFigur 3 und Figur 4 gleich gewählt.

[0084] Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausgangsstrom 36 kann das steuerbare Schaltmittel 13jeweils eingeschaltet werden, wenn die Stromstärke einen weiteren ersten Schaltschwellenwert37 erreicht. Der weitere erste Schaltschwellenwert 37 ist kleiner als der erste Schaltschwellen¬wert 31 bei der Steuerung von Figur 3. Das steuerbare Schaltmittel 13 kann für eine weitere

Zeitdauer ton eingeschaltet bleiben, die größer als die Zeitdauer 34 bei der Steuerung von Figur3 ist. Wenn die Stromstärke einen weiteren zweiten Schaltschwellenwert 38 erreicht, kann dassteuerbare Schaltmittel 13 ausgeschaltet werden. Der weitere zweite Schaltschwellenwert 38 istgrößer als der zweite Schaltschwellenwert 32 von Figur 3. Das steuerbare Schaltmittel 13 kannfür eine weitere Zeitdauer t0ff ausgeschaltet bleiben, die größer als die Zeitdauer 35 bei derSteuerung von Figur 3 ist.

[0085] Ein Mittelwert 33 des Ausgangsstroms, der durch Mittelwertbildung über einen Schalt¬zyklus gebildet wird, ist bei dem in Figur 3 dargestellten Ausgangsstrom 30, der mit geringemLichtflackern verbunden ist, gleich dem Mittelwert 33 bei dem in Figur 4 dargestellten Aus¬gangsstrom 36, der zu kleiner Verlustleistung im steuerbaren Schaltmittel 13 führt. Eine Peak-zu-Peak-Differenz 40 oder Amplitude der Stromrippel wird vergrößert, wenn die Verlustleistungim Schalter verringert werden soll, und wird verkleinert, wenn eine größere Verlustleistung imsteuerbaren Schaltmittel 13 tolerierbar ist.

[0086] Wie in Figur 3 und Figur 4 dargestellt, kann bei Betriebsgeräten und Verfahren nachAusführungsbeispielen das steuerbare Schaltmittel 13 so getaktet geschaltet werden, dass einemaximale Stromstärke 32, 38 der Stromrippel größer wird, wenn die Verlustleistung im steuer¬baren Schaltmittel verringert werden soll. Anders ausgedrückt kann die maximale Stromstärke32, 38 der Stromrippel eine monoton zunehmende Funktion (aber nicht notwendig streng mono¬ton zunehmende Funktion) der Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 sein. Das steuer¬bare Schaltmittel 13 kann getaktet so geschaltet werden, dass eine minimale Stromstärke 31,37 der Stromrippel kleiner wird, wenn die Verlustleistung im steuerbaren Schaltmittel verringertwerden soll. Anders ausgedrückt kann die minimale Stromstärke 31, 37 der Stromrippel einemonoton abnehmende Funktion (aber nicht notwendig streng monoton abnehmende Funktion)der Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 sein.

[0087] Die maximale Stromstärke 32, 38 und/oder die minimale Stromstärke 31, 37 könnenSchaltschwellenwerte definieren, bei denen die Steuereinrichtung 14 das steuerbare Schaltmit¬tel 13 ausschaltet oder einschaltet. Wenn die Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 einvorgegebenes Kriterium erfüllt, beispielsweise größer als ein Temperaturschwellenwert wird,können diese Schaltschwellenwerte so verändert werden, dass die Peak-zu-Peak-Differenz 40der Stromrippel größer wird, um die Verlustleistung im steuerbaren Schaltmittel zu verringern.Diese Schaltschwellenwerte können abhängig von der Temperatur des steuerbaren Schaltmit¬tels 13 so verändert werden, dass der Mittelwert 33 über ein Stromrippel oder mehrere Strom¬rippel unverändert bleibt, wenn die Peak-zu-Peak-Differenz 40 und die Schaltfrequenz geändertwerden.

[0088] Die Steigung der Stromflanken, die in Figur 3 und Figur 4 schematisch dargestellt sind,hängen von der spezifischen Ausgestaltung der Schaltungskomponenten der Betriebsschaltung1 ab. Die Schaltfrequenz, mit der das steuerbare Schaltmittel 13 jeweils eingeschaltet wird odermit der das steuerbare Schaltmittel 13 jeweils ausgeschaltet wird, entspricht dem Inversen desDauer Tc des Schaltzyklus. Wenn die Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 so groß ist,dass die Verlustleistung durch Schaltvorgänge verringert werden soll, kann die Schaltfrequenzmit größer werdender Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 abnehmen und mit kleinerwerdender Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 wieder zunehmen. Die Schaltfrequenzkann eine monoton abnehmende Funktion (aber nicht notwendig streng monoton abnehmendeFunktion) der Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 sein.

[0089] Figur 5 zeigt ein Steuersignal Ss zum Ansteuern des steuerbaren Schaltmittels 13. Mitdem dargestellten Steuersignal kann beispielsweise der in Figur 3 dargestellte Ausgangsstromerzeugt werden. Ein Steuersignal mit logischem Wert „1“ entspricht in Figur 5 einem eingeschal¬teten steuerbaren Schaltmittel 13. Ein Steuersignal mit logischem Wert „0“ entspricht in Figur 5einem ausgeschalteten steuerbaren Schaltmittel 13.

[0090] Das steuerbare Schaltmittel 13 wird an einem ersten Einschaltzeitpunkt 25 eingeschal¬tet. An dem ersten Einschaltzeitpunkt 25 ist der Ausgangsstrom an dem ersten Schaltschwel¬lenwert 37 angelangt. Das steuerbare Schaltmittel 13 wird zu einem ersten Ausschaltzeitpunkt 26 ausgeschaltet. An dem ersten Ausschaltzeitpunkt 26 ist der Ausgangsstrom an dem zweitenSchaltschwellenwert 38 angelangt. An einem zweiten Einschaltzeitpunkt 27 wird das steuerbareSchaltmittel 13 erneut eingeschaltet. Ein zeitlicher Abstand zwischen den steigenden Flankendes Steuersignals bei aufeinanderfolgenden Einschaltzeitpunkten 25, 27 und/oder ein zeitlicherAbstand zwischen den fallenden Flanken des Steuersignals bei aufeinanderfolgenden Aus¬schaltzeitpunkten entspricht dem Inversen der Schaltfrequenz.

[0091] Die Steuereinrichtung 14 kann verschiedene Ausgestaltungen aufweisen, um die unterBezugnahme auf Figur 3 bis Figur 5 beschriebene Änderung von Stromrippein und Schaltfre¬quenzen abhängig von dem Signal ST zu realisieren, das von der Temperatur des steuerbarenSchaltmittels 13 abhängt, und um das entsprechende Steuersignal zum Ansteuern des steuer¬baren Schaltmittels 13 zu erzeugen.

[0092] Bei einer Ausgestaltung kann die Steuereinrichtung 14 eingerichtet sein, um zu erken¬nen, wenn der Ausgangsstrom den ersten Schaltschwellenwert 37 erreicht und wenn der Aus¬gangsstrom den zweiten Schaltschwellenwert 38 erreicht. Entsprechend kann die Steuereinrich¬tung 14 das steuerbare Schaltmittel bei den Einschaltzeitpunkten 25, 27 einschalten, wenn dasErreichen des ersten Schaltschwellenwerts 37 erkannt wird, und bei dem Ausschaltzeitpunkt 26ausschalten, wenn das Erreichen des zweiten Schaltschwellenwerts 38 erkannt wird. Der ersteSchaltschwellenwert und der zweite Schaltschwellenwert können von der Steuereinrichtung 14abhängig von dem Signal ST ermittelt werden, und sind somit abhängig von der Temperatur inwenigstens einem Bereich des Betriebsgeräts 1. Der erste Schaltschwellenwert 37 und derzweite Schaltschwellenwert 38 können weiterhin abhängig von einem Dimmlevel ermittelt wer¬den. Der erste Schaltschwellenwert 37 und der zweite Schaltschwellenwert 38 können dyna¬misch abhängig von dem Signal ST und somit abhängig von der Temperatur des steuerbarenSchaltmittels 13 verändert werden. Die Steuereinrichtung kann den ersten Schaltschwellenwertund den zweiten Schaltschwellenwert beispielsweise kennfeldbasiert ermitteln, rechnerischermitteln, z.B. durch Auswertung von Funktionen, wie sie schematisch in Figur 7 dargestelltsind, oder eine rechnerische Weiterverarbeitung kennfeldbasierter Größen vornehmen.

[0093] Bei einerweiteren Ausgestaltung kann die Steuereinrichtung 14 eingerichtet sein, um zuerkennen, wenn der Ausgangsstrom den ersten Schaltschwellenwert 37 erreicht. Die Steuerein¬richtung 14 kann weiterhin eingerichtet sein, um die erste Zeitdauer ton zu bestimmen, für diedas steuerbare Schaltmittel bei dem entsprechenden Dimmlevel eingeschaltet bleiben soll.Entsprechend kann die Steuereinrichtung 14 das steuerbare Schaltmittel bei den Einschaltzeit¬punkten 25, 27 einschalten, wenn das Erreichen des ersten Schaltschwellenwerts 37 erkanntwird. Die Steuereinrichtung 14 kann den Ausschaltzeitpunkt 26 abhängig von dem Einschalt¬zeitpunkt 25 und der ersten Zeitdauer ton bestimmen und das steuerbare Schaltmittel 13 zumAusschaltzeitpunkt 26 ausschalten. Der erste Schaltschwellenwert 37 kann von der Steuerein¬richtung 14 abhängig von dem Signal ST und somit abhängig von der Temperatur in wenigstenseinem Bereich des Betriebsgeräts 1 ermitteln. Die Steuereinrichtung 14 kann den erstenSchaltschwellenwert 37 zusätzlich abhängig von einem Dimmlevel ermitteln. Die Steuereinrich¬tung 14 kann die erste Zeitdauer ton abhängig von dem Signal ST und somit abhängig von derTemperatur in wenigstens einem Bereich des Betriebsgeräts 1 ermitteln. Die Steuereinrichtung14 kann die erste Zeitdauer ton unabhängig von dem Dimmlevel ermitteln. Die Steuereinrichtung14 kann den ersten Schaltschwellenwert 37 und die erste Zeitdauer ton beispielsweise kennfeld¬basiert ermitteln, rechnerisch ermitteln, z.B. durch Auswertung von Funktionen, wie sie schema¬tisch in Figur 6 und Figur 7 dargestellt sind, oder eine rechnerische Weiterverarbeitung kenn¬feldbasierter Größen vornehmen.

[0094] Bei einerweiteren Ausgestaltung kann die Steuereinrichtung 14 eingerichtet sein, um zuerkennen, wenn der Ausgangsstrom den zweiten Schaltschwellenwert 38 erreicht. Die Steuer¬einrichtung 14 kann weiterhin eingerichtet sein, um die zweite Zeitdauer toff zu bestimmen, fürdie das steuerbare Schaltmittel 13 bei dem entsprechenden Dimmlevel ausgeschaltet bleibensoll. Entsprechend kann die Steuereinrichtung 14 das steuerbare Schaltmittel bei dem Aus¬schaltzeitpunkt 26 ausschalten, wenn das Erreichen des zweiten Schaltschwellenwerts 38erkannt wird. Die Steuereinrichtung 14 kann den Einschaltzeitpunkt 27 abhängig von dem Aus¬ schaltzeitpunkt 26 und der zweiten Zeitdauer toff bestimmen und das steuerbare Schaltmittel 13zum Einschaltzeitpunkt 27 einschalten. Der zweite Schaltschwellenwert 38 kann von der Steu¬ereinrichtung 14 abhängig von dem Signal ST und somit abhängig von der Temperatur in we¬nigstens einem Bereich des Betriebsgeräts 1 ermitteln. Die Steuereinrichtung 14 kann denzweiten Schaltschwellenwert 38 zusätzlich abhängig von einem Dimmlevel ermitteln. Die Steu¬ereinrichtung 14 kann die zweite Zeitdauer toff abhängig von dem Signal ST und somit abhängigvon der Temperatur in wenigstens einem Bereich des Betriebsgeräts 1 ermitteln. Die Steuerein¬richtung 14 kann die zweite Zeitdauer toff unabhängig von dem Dimmlevel ermitteln. Die Steuer¬einrichtung 14 kann den zweiten Schaltschwellenwert 37 und die zweite Zeitdauer toff beispiels¬weise kennfeldbasiert ermitteln, rechnerisch ermitteln, z.B. durch Auswertung von Funktionen,wie sie schematisch in Figur 6 und Figur 7 dargestellt sind, oder eine rechnerische Weiterverar¬beitung kennfeldbasierter Größen vornehmen.

[0095] Figur 6 zeigt beispielhaft den Verlauf einer Schaltfrequenz 41 des steuerbaren Schalt¬mittels in Abhängigkeit von einer Temperatur T des steuerbaren Schalmittels 13. Ein Tempera¬turbereich 9 umfasst beispielsweise Temperaturen, die größer als ein Temperaturschwellenwert8 sind, der mit SW bezeichnet wird. Für Temperaturen im Temperaturbereich 9 wird durchAbsenkung der Schaltfrequenz die Leistung der Schaltverluste im steuerbaren Schaltmittel 13verringert. Die Schaltfrequenz kann mit zunehmender Temperatur stufenweise oder kontinuier¬lich verringert werden, wie durch die fallende Funktion 43 dargestellt.

[0096] Für Temperaturen außerhalb des Temperaturbereichs 9 kann die Schaltfrequenz bei¬spielsweise eine konstante Funktion 42 sein. Dadurch kann ein Lichtflackern vermieden wer¬den, so lange nicht die Leistung der Schaltverluste im steuerbaren Schaltmittel 13 verringertwerden soll.

[0097] Figur 7 zeigt die maximale Stromstärke 44 von Stromrippein und die minimale Strom¬stärke 45 von Stromrippein des Ausgangsstroms des Betriebsgeräts als Funktion der Tempera¬tur des steuerbaren Schaltmittels 13.

[0098] Für Temperaturen in dem Temperaturbereich 9 ist die maximale Stromstärke 44 vonStromrippein eine zunehmende Funktion der Temperatur. Andere funktionale Abhängigkeitenkönnen von der Steuereinrichtung 14 realisiert werden, bei denen beispielsweise die maximaleStromstärke 44 gegenüber ihrem Wert für kleinere Temperaturen des steuerbaren Schalmittels13 stufenweise oder kontinuierlich als Funktion der Temperatur zunimmt.

[0099] Für Temperaturen in dem Temperaturbereich 9 ist die minimale Stromstärke 45 vonStromrippein eine abnehmende Funktion der Temperatur. Andere funktionale Abhängigkeitenkönnen von der Steuereinrichtung 14 realisiert werden, bei denen beispielsweise die minimaleStromstärke 45 gegenüber ihrem Wert für kleinere Temperaturen des steuerbaren Schalmittels13 stufenweise oder kontinuierlich als Funktion der Temperatur abnimmt.

[00100] Ein Mittelwert zwischen der maximalen Stromstärke 44 und der minimalen Stromstärke45 kann bei jeder Temperatur T gleich sein.

[00101] Die maximale Stromstärke 44 und/oder die minimale Stromstärke 45 der Stromrippelals Funktion der Temperatur, wie sie in Figur 8 dargestellt ist, kann zur Definition von Schalt¬schwellenwerten verwendet werden. Dies wurde unter Bezugnahme auf Figur 3 bis Figur 5bereits beschrieben.

[00102] Eine Abhängigkeit der maximalen Stromstärke 44 und/oder der minimalen Stromstärke45 von der Temperatur, wie sie schematisch in Figur 8 dargestellt ist, hat die Wirkung, dass dieüber einen Schaltzyklus gemittelte Stromstärke auch bei Anpassung der Schaltschwellenwerte,Schaltfrequenz und/oder Peak- zu-Peak-Differenz der Stromrippel unverändert bleibt. Dieserleichtert die Steuer- und/oder Regel Prozeduren zur Einstellung einer gewünschten Helligkeit.

[00103] Figur 8 veranschaulicht die funktionale Abhängigkeit einer Peak-zu-Peak- Differenz 47oder Amplitude der Stromrippel des Ausgangsstroms von der Temperatur T des steuerbarenSchaltmittels 13. Für Temperaturen in dem Temperaturbereich 9 ist die Peak-zu-Peak-Differenz 47 eine monoton zunehmende Funktion der Temperatur. Für Temperaturen, die kleiner als derTemperaturschwellenwert 8 sind, kann die Peak-zu-Peak-Differenz 47 der Stromrippel konstantgehalten werden.

[00104] Figur 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 50 nach einem Ausführungsbeispiel.Das Verfahren kann von dem Betriebsgerät 1 automatisch ausgeführt werden, wobei die Steu¬ereinrichtung 14 die entsprechenden Verarbeitungsschritte ausführen kann.

[00105] Bei Schritt 51 wird ein Temperatursignal erfasst, das von einer Temperatur in wenigs¬tens einem Bereich des Betriebsgeräts abhängt. Das Temperatursignal kann eine Temperaturin einem Source-Drain-Kanal des steuerbaren Schaltmittels 13 repräsentieren. Das Tempera¬tursignal kann eine Temperatur in einer Umgebung des steuerbaren Schaltmittels 13 repräsen¬tieren.

[00106] Bei Schritt 52 wird überprüft, ob das Temperatursignal größer als ein Temperatur¬schwellenwert ist. Falls das Temperatursignal kleiner als der Temperaturschwellenwert ist, kannbei Schritt 53 das steuerbare Schaltmittel 13 getaktet geschaltet werden, wobei die Schaltfre¬quenz des steuerbaren Schaltmittels einen vorgegebenen Wert aufweisen kann, der von demTemperatursignal unabhängig ist.

[00107] Falls das Temperatursignal größer als ein Temperaturschwellenwert ist, fährt dasVerfahren bei Schritt 54 fort. Dabei kann eine Schaltfrequenz und/oder wenigstens ein Schalt¬schwellenwert und/oder wenigstens eine Zeitdauer, für die das steuerbare Schaltmittel ein- oderausgeschaltet werden soll, so verändert werden, dass die Schaltfrequenz des steuerbarenSchaltmittels verringert wird. Die Ermittlung der Schaltfrequenz und/oder des Schaltschwellen¬werts und/oder der Zeitdauer kann wie unter Bezugnahme auf Figur 3 bis Figur 8 beschriebenerfolgen.

[00108] Bei Schritt 55 wird das steuerbare Schaltmittel 13 getaktet geschaltet, wobei dieSchaltfrequenz kleiner als die bei Schritt 53 verwendete Schaltfrequenz ist.

[00109] Bei einer Veränderung des Temperatursignals können die Schritte 51-55 wiederholtwerden. Verringert sich beispielsweise die Temperatur wieder so, dass die Leistung der Schalt¬verluste in dem steuerbaren Schaltmittel 13 nicht mehr klein gehalten werden muss, kann dieSchaltfrequenz für das steuerbare Schaltmittel 13 erhöht und/oder eine Peak-zu-Peak-Differenzder Stromrippel verringert werden.

[00110] Eine dynamische Anpassung der Stromrippel des Ausgangsstroms und/oder derSchaltfrequenz des steuerbaren Schaltmittels in Abhängigkeit davon, ob die Leistung vonSchaltverlusten reduziert werden soll, kann durch eine Anpassung von Schaltschwellenwertenerreicht werden.

[00111] Eine Anpassung der Stromrippel des Ausgangsstroms und/oder der Schaltfrequenzdes steuerbaren Schaltmittels kann auf unterschiedliche Weise, beispielsweise auch durch eineschrittweise Veränderung der Schaltfrequenz und/oder eines Schaltschwellenwerts abhängigvon der Temperatur erfolgen, wie in Figur 10 und Figur 11 dargestellt ist.

[00112] Figur 10 zeigt die Abhängigkeit der Schaltfrequenz 61 von einer Temperatur, bei¬spielsweise von der Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13, in einem Betriebsgerät nacheinem weiteren Ausführungsbeispiel. Bei kleineren Temperaturen weist die Schaltfrequenzeinen ersten, größeren Wert 62 auf. Wird die Temperatur größer als ein Temperaturschwellen¬wert 8, wird die Schaltfrequenz stufenartig auf einen zweiten, kleineren Wert 63 verringert.Dadurch wird die Leistung der Schaltverluste verringert.

[00113] Figur 11 zeigt die maximale Stromstärke 64 und die minimalen Stromstärke 65 derStromrippel des Ausgangsstroms in Abhängigkeit von einer Temperatur, beispielsweise inAbhängigkeit von der Temperatur des steuerbaren Schaltmittels, in einem Betriebsgerät nacheinem weiteren Ausführungsbeispiel. Bei kleineren Temperaturen weist die maximale Strom¬stärke 64 der Stromrippel einen ersten Wert auf. Wird die Temperatur größer als ein Tempera¬turschwellenwert 8, wird die maximale Stromstärke 64 stufenartig auf einen zweiten Wert er¬ höht, der größer als der erste Wert der maximalen Stromstärke ist. Bei kleineren Temperaturenweist die minimale Stromstärke 65 der Stromrippel einen ersten Wert auf. Wird die Temperaturgrößer als ein Temperaturschwellenwert 8, wird die minimale Stromstärke 65 stufenartig aufeinen zweiten Wert verringert, der kleiner als der erste Wert der minimalen Stromstärke ist.Dadurch wird die Leistung der Schaltverluste verringert.

[00114] Die Schaltfrequenz und/oder die Peak-zu-Peak-Differenz der Stromrippel des Aus¬gangsstroms kann nicht nur in einer Stufe als Funktion der Temperatur verändert werden, wiedie in Figur 10 und Figur 11 dargestellt ist, sondern kann auch in mehreren Stufen verändertwerden. Die Schaltfrequenz kann eine monoton (aber nicht notwendig streng monoton) abneh¬mende Funktion eines Temperatursignals sein, das die Temperatur des steuerbaren Schaltmit¬tels 13 anzeigt, so dass die Schaltfrequenz bei größeren Temperaturen kleiner ist als bei kleine¬ren Temperaturen. Die maximale Stromstärke der Stromrippel kann eine monoton (aber nichtnotwendig streng monoton) zunehmende Funktion eines Temperatursignals sein, das die Tem¬peratur des steuerbaren Schaltmittels 13 anzeigt, so dass die maximale Stromstärke der Strom¬rippel bei größeren Temperaturen größer ist als bei kleineren Temperaturen. Die minimaleStromstärke der Stromrippel kann eine monoton (aber nicht notwendig streng monoton) ab¬nehmende Funktion eines Temperatursignals sein, das die Temperatur des steuerbarenSchaltmittels 13 anzeigt, so dass die minimale Stromstärke der Stromrippel bei größeren Tem¬peraturen kleiner ist als bei kleineren Temperaturen. Die Peak-zu-Peak-Differenz der Stromrip¬pel, die die Differenz zwischen maximaler und minimaler Stromstärke jedes Stromrippels angibt,kann eine monoton (aber nicht notwendig streng monoton) zunehmende Funktion eines Tempe¬ratursignals sein, das die Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 anzeigt, so dass diePeak-zu-Peak-Differenz der Stromrippel der Stromrippel bei größeren Temperaturen größer istals bei kleineren Temperaturen.

[00115] Figur 12 und Figur 13 zeigen Ausgestaltungen von Betriebsgeräten nach Ausführungs¬beispielen, bei denen eine vom Ausgangsstrom abhängige Größe erfasst wird. Diese kann mitwenigstens einem Schaltschwellenwert verglichen werden. Die Steuereinrichtung 14 kann einenKomparator aufweisen, um zu bestimmen, ob und wann der Ausgangsstrom des Betriebsgerätseinen Schaltschwellenwert überschreitet oder unterschreitet.

[00116] Der wenigstens eine Schaltschwellenwert kann von einem Dimmlevel abhängen. EinSignal DL, das den Dimmlevel festlegt, kann der Steuereinrichtung 14 an einem Eingang 74zugeführt werden. Der wenigstens eine Schaltschwellenwert kann abhängig von einem SignalST, das von der Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 abhängt, dynamisch angepasstwerden. Die wenigstens eine Schaltschwellenwert kann abhängig von dem Signal ST so verän¬dert werden, dass eine Schaltfrequenz des steuerbaren Schaltmittels 13 verringert wird, wenndie Leistung von Schaltverlusten in dem steuerbaren Schaltmittel 13 verringert werden soll.Wenn die Steuereinrichtung 14 einen Komparator aufweist, können dem Komparator die Größe,die den Ausgangsstrom des Betriebsgeräts 1 repräsentiert, und ein weiteres Signal, das denSchaltschwellenwert festlegt, zugeführt werden. Das weitere Signal, das den Schaltschwellen¬wert festlegt, kann von dem Dimmlevel DL abhängen und kann dynamisch abhängig von derTemperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 angepasst werden, wenn die Leistung vonSchaltverlusten verringert werden soll.

[00117] Bei dem Betriebsgerät 1 von Figur 12 kann über Ohmsche Spannungsteiler 16, 17 dieüber die LED(s) abfallende Spannung VLED bestimmt werden. Dabei ergibt sich aus der Diffe¬renz der Spannungen an den Spannungsteilern 16, 17 die über die LED(s) abfallende Span¬nung Vi_ed- In Kenntnis der Kennlinie der LED kann anhand der über der LED(s) abfallendenSpannung VLEd auf den durch die LED(s) 2 fließenden Strom geschlossen werden. Abhängigvon der so ermittelten Ausgangsspannung der Betriebsschaltung 1 kann ein Vergleich mit ent¬sprechenden Schaltschwellenwerten erfolgen.

[00118] Das Betriebsgerät 1 von Figur 12 weist einen Temperatursensor 72 auf. Der Tempera¬tursensor 72 ist mit dem steuerbaren Schaltmittel 13 thermisch gekoppelt. Beispielsweise kön¬nen das steuerbare Schaltmittel 13 und der Temperatursensor 72 beide mit einem Material 71 mit guter Wärmeleitfähigkeit verbunden sein. Der Temperatursensor 72 und das steuerbareSchaltmittel 13 können auf einem gemeinsamen Träger angebracht sein, der eine thermischeKopplung zwischen dem steuerbaren Schaltmittel 13 und dem Temperatursensor 72 herstellt.Alternativ kann der Temperatursensor 72 so nahe an dem steuerbaren Schaltmittel 13 ange¬bracht sein, dass die von dem Temperatursensor 72 erfasste Temperatur ein gutes Maß für dieTemperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 darstellt.

[00119] Der Temperatursensor 72 kann mit einem Eingang 73 der Steuereinrichtung 14 ver¬bunden sein. An dem Eingang 73 empfängt die Steuereinrichtung 14 ein Temperatursignal ST,das von der Temperatur des steuerbaren Schaltmittels 13 abhängt. Das Temperatursignal STerlaubt der Steuereinrichtung 14 zu bestimmen, ob die Schaltfrequenz dynamisch abhängig vondem Signals ST angepasst werden soll.

[00120] Die Steuereinrichtung 14 steuert ein Signal Ss zum Schalten des steuerbaren Schalt¬mittels 13 aus. So lange das die Temperatur anzeigende Signal ST anzeigt, dass die Leistungder Schaltverluste nicht verringert werden muss, kann die Schaltfrequenz unabhängig von derTemperatur gewählt sein. Wenn das die Temperatur anzeigende Signal Sj anzeigt, dass dieLeistung der Schaltverluste verringert werden muss, wird die Schaltfrequenz verringert und/oderdie Peak-zu-Peak-Differenz der Stromrippel des Ausgangsstroms erhöht. Dazu kann wenigs¬tens ein Schaltschwellenwert und die Zeitdauer vor einem erneuten Schaltvorgang angepasstwerden.

[00121] Figur 13 zeigt die Ausgestaltung eines Betriebsgeräts 1 nach einem weiteren Ausfüh¬rungsbeispiel. Bei dem Betriebsgerät 1 von Figur 13 kann eine über einen Messwiderstand 18abfallende Spannung VSh gemessen werden, um einen Strom ld durch das steuerbare Schaltmit¬tel 13 zu ermitteln. Durch einen Schwellenwertvergleich dieses Stroms kann ein Schaltzeitpunktermittelt werden. Aus der Spannung Vsh kann der Strom ld rechnerisch als ld=VSh/Rsh bestimmtwerden, wobei RSh der Ohmesche Widerstand des Messwiderstands 18 ist.

[00122] Die dynamische Anpassung der Schalfrequenz und/oder der Peak-zu-Peak- Differenzder Stromrippel, beispielsweise durch Änderung eines Schaltschwellenwerts und der Zeitdauervor einem erneuten Schaltvorgang, kann wie unter Bezugnahme auf Figur 3 bis 12 erläuterterfolgen.

[00123] Figur 14 zeigt die Ausgestaltung eines Betriebsgeräts 1 nach einem weiteren Ausfüh¬rungsbeispiel. Bei dem Betriebsgerät 1 von Figur 14 kann die Temperatur des Schaltmittels ausdem Widerstand des steuerbaren Schaltmittels 13 im eingeschalteten Zustand ermittelt werden.Dieser Widerstand des steuerbaren Schaltmittels 13 im eingeschalteten Zustand variiert strengmonoton mit der Temperatur und erlaubt die Bestimmung der Temperatur des steuerbarenSchaltmittels. Zur Ermittlung des Widerstands kann das Potenzial VSh und Vd am Sourcean¬schluss und am Drainanschluss des steuerbaren Schaltmittels 13 gemessen werden. Die er¬fassten Potenziale können der Steuereinrichtung 14 an Eingängen 75, 76 zugeführt werden.Die Steuereinrichtung 14 kann den Source-Drain-Widerstand Rds,0n des steuerbaren Schaltmit¬tels 13 im eingeschalteten Zustand bestimmen als [00124] Rds,on = (Vd-Vshunt)/Id, (1) [00125] wobei [00126] ld=Vsh/Rsh. (2) [00127] Abhängig von dem Source-Drain-Widerstand Rds,0n des steuerbaren Schaltmittels 13kann die Steuereinrichtung 14 ermitteln, ob eine dynamische Anpassung der Schaltfrequenzdes steuerbaren Schaltmittels 13 erfolgen soll. Die dynamische Anpassung der Schalfrequenzund/oder Peak-zu-Peak-Differenz der Stromrippel, beispielsweise durch Änderung einesSchaltschwellenwerts und der Zeitdauer vor einem erneuten Schaltvorgang, kann wie unterBezugnahme auf Figur 3 bis 13 erläutert erfolgen.

[00128] Figur 15 illustriert eine Funktion 81, die die Abhängigkeit des Source-Drain- Wider¬stands Reis,on des steuerbaren Schaltmittels 13 von der Temperatur angibt. Die Steuereinrich- tung 14 kann einen Referenzwert 83 des Source-Drain- Widerstands RdS,on des steuerbarenSchaltmittels 13 automatisch ermitteln, der bei einer Referenztemperatur 82 vorliegt. Der Refe¬renzwert 83 kann von der Steuereinrichtung 14 nichtflüchtig gespeichert werden. Alternativkann der Referenzwert 83 bei Herstellung des Betriebsgeräts 1 einprogrammiert werden. Basie¬rend auf Änderungen relativ zu dem Referenzwert 83 kann die Steuereinrichtung bestimmen,ob eine dynamische Anpassung der Schaltfrequenz des steuerbaren Schaltmittels 13 erfolgensoll.

[00129] Figur 16 zeigt die Ausgestaltung eines Betriebsgeräts 1 nach einem weiteren Ausfüh¬rungsbeispiel. Bei dem Betriebsgerät 1 von Figur 16 kann die Temperatur des Schaltmittels ausdem Widerstand des steuerbaren Schaltmittels 13 im eingeschalteten Zustand ermittelt werden,wie unter Bezugnahme auf Figur 14 und Figur 15 erläutert wurde. Dieser Widerstand des steu¬erbaren Schaltmittels 13 im eingeschalteten Zustand dient als Signal, das die Temperatur dessteuerbaren Schaltmittels anzeigt.

[00130] Zur Ermittlung der Schaltfrequenz kann ein Sollwert lrp.amp der Peak-zu-Peak- Differenz,die in Figur 3 und Figur 4 mit Bezugszeichen 40 dargestellt ist, abhängig von dem Widerstanddes steuerbaren Schaltmittels 13 und somit abhängig von dessen Temperatur ermittelt werden,wie unter Bezugnahme auf Figur 3 bis Figur 11 beschrieben wurde. Ein Mittelwert lav der Strom-rippel, der in Figur 3 und Figur 4 mit Bezugszeichen 33 dargestellt ist, kann beispielsweiseabhängig von einem Dimmlevel gewählt werden, falls Ampltiudendimmen erfolgt.

[00131] E in Schaltschwellenwert lsw, bei dem das steuerbare Schaltmittel 13 jeweils ausge¬schaltet wird, kann bestimmt werden als [00132] lsw = Uv + (Irp.amp/2). (3) [00133] Die Zeitdauer toff bis zum nächsten Einschaltvorgang kann von der Steuereinrichtung14 bestimmt werden als: [00134] toff = L Irp.amp A/leD- (4) [00135] Dabei bezeichnet L die Induktivität der Spule 11.

[00136] Die über die LED(s) 2 abfallende Spannung VLED kann beispielsweise wie für Figur 12und Figur 13 beschrieben bestimmt werden. Wie in Figur 16 dargestellt, kann die über dieLED(s) 2 abfallende Spannung VLed auch anderweitig bestimmt werden. Beispielsweise kanndas Betriebsgerät eine Induktivität 91 umfassen, die induktiv mit der Spule 11 gekoppelt ist.Über einen Widerstand 92, einen als Tiefpassfilter wirkenden Kondensator 93 und eine Diode94 kann ein Kondensator 95 geladen werden. Die Spannung am Kondensator 95 kann als Maßfür die über die LED(s) 2 abfallende Spannung VLEd verwendet werden und in Gleichung (4)verwendet werden.

[00137] Bei dem Betriebsgerät von Figur 16 kann optional ein Kondensator 15 am Ausgangdes Betriebsgeräts vorgesehen sein. Bei den Betriebsgeräten von Figur 12 bis Figur 14 kannder Kondensator 15 am Ausgang entfallen.

[00138] Die Betriebsgeräte und Verfahren nach Ausführungsbeispielen erlauben im Normalbe¬trieb, bei dem keine Übertemperaturschutzfunktion durchgeführt werden muss, ein getaktetesSchalten eines steuerbaren Schaltmittels 13 mit einer Schaltfrequenz, die wahrnehmbaresLichtflackern unterdrückt oder vollständig beseitigt. Eine dynamische Anpassung der Schaltfre¬quenz, um ein weiteres Erwärmen zu vermeiden, erfolgt selektiv in Betriebszuständen, beidenen eine Übertemperaturschutzfunktion durchgeführt werden muss.

[00139] Die dynamische Anpassung der Schaltfrequenz und/oder der Peak-zu-Peak- Differenzvon Stromrippein kann nicht nur dann erfolgen, wenn das steuerbare Schaltmittel kontinuierlichgetaktet wird, sondern auch in einem gepulsten Betrieb. Der gepulste Betrieb kann beispiels¬weise bei Dimmleveln verwendet werden, die kleiner als ein Dimmlevelschwellenwert sind.

[00140] Figur 19 illustriert den Ausgangsstrom des Betriebsgeräts nach einem Ausführungsbei¬spiel in einem gepulsten Betrieb. Figur 19 zeigt aufeinanderfolgende Pulspakete 97, 98. Ein

Zeitabstand 99 zwischen aufeinanderfolgenden Pulspaketen und/oder eine Dauer der Pulspa¬kete kann abhängig von einem Dimmlevel festgelegt werden.

[00141] Die Schaltfrequenz des steuerbaren Schaltmittels während jedes Pulspakets 97, 98und/oder die Peak-zu-Peak-Differenz 40 der Stromrippel während jedes Pulspakets 97, 98 kannkonstant gehalten werden, bis eine Übertemperaturschutzfunktion durchgeführt werden muss.Falls beispielsweise eine Temperatur des steuerbaren Schaltmittels zu groß wird, kann dieSchaltfrequenz verringert und/oder die Peak-zu-Peak-Differenz 40 der Stromrippel währendjedes Pulspakets 97, 98 erhöht werden, um die Leistung von Schaltverlusten zu verringern.

[00142] Ein gepulster Betrieb, wie er in Figur 17 dargestellt ist, muss nicht über den gesamtenBetriebsbereich der Betriebsschaltung 1 erfolgen. Beispielsweise kann ein gepulster Betrieb,bei dem Pulspakete erzeugt werden, nur für kleinere Dimmlevel erfolgen. Für größere Dimmle¬vel können andere Dimmmethoden eingesetzt werden.

[00143] Figur 18 und Figur 19 illustrieren, wie durch die im Normalbetrieb verwendete relativhohe Schaltfrequenz für das steuerbare Schaltmittel 13 Lichtflackern verringert werden kann.Dabei ist jeweils das Ende eines Pulspakets 98, 89 beispielhaft dargestellt. Die Anzahl vonSchaltzyklen in einem Pulspaket kann zwischen zwei Werten np und np+1 variieren, beispiels¬weise abhängig davon, ob ein Schaltschwellenwert gerade vor oder nach Ablauf einer Pulsdau¬er erreicht wird. Entsprechend kann das Integral über den an die LED(s) 2 ausgegebenenStrom und somit die wahrgenommene Helligkeit variieren. Für ein Pulspaket mit np+1 Schaltzyk¬len ist das Integral über den Ausgangsstrom um eine durch die Fläche 101, 102 repräsentierteGröße größer als bei einem Pulspaket mit np Schaltzyklen. Bei einer größeren Schaltfrequenz,wie sie in Figur 18 dargestellt ist, ist die resultierende Variation der Helligkeit kleiner als beieiner kleineren Schalfrequenz, wie sie in Figur 19 dargestellt ist.

[00144] Größere Amplituden der Stromrippel können nicht nur zu Lichtflackern, sondern auchzu Farbverschiebungen des Lichts führen. Derartige Effekte werden bei Betriebsgeräten undVerfahren nach Ausführungsbeispielen jedoch nur selektiv dann zugelassen, wenn gerade eineÜbertemperaturschutzfunktion ausgeführt wird.

[00145] Während Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben wur¬den, können Abwandlungen bei weiteren Ausführungsbeispielen realisiert werden. Beispiels¬weise kann eine selektive Anpassung der Schaltfrequenz des steuerbaren Schaltmittels abhän¬gig von einer Temperatur eines Elements des Betriebsgeräts ausgeführt werden, das von demsteuerbaren Schaltmittel verschieden ist. Beispielsweise kann eine Temperatur, die mit einemvon dem steuerbaren Schaltmittel entfernten Temperatursensor erfasst wird, verwendet werden,um zu bestimmen, ob die Schaltfrequenz des steuerbaren Schaltmittels und/oder die Peak-zu-Peak-Differenz von Stromrippein dynamisch abhängig von der Temperatur angepasst werdensoll.

[00146] Verfahren und Vorrichtungen nach Ausführungsbeispielen können bei Betriebsgerätenfür Leuchtmittel, beispielsweise bei einem LED-Konverter, verwendet werden.

Claims (15)

1. Ansprüche 1. Betriebsgerät für wenigstens eine Leuchtdiode (2), umfassend: ein steuerbares Schaltmittel (13) und eine Steuereinrichtung (14), die eingerichtet ist, um das steuerbare Schaltmittel (13) getak¬tet zu schalten, wobei die Steuereinrichtung (14) eingerichtet ist, um eine Schaltfrequenz (41), mit der dassteuerbare Schaltmittel (13) getaktet geschaltet wird, abhängig von einer Temperatur, diein einem Bereich des Betriebsgeräts (1) vorliegt, selektiv zu verändern.
2. 2. Betriebsgerät nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (14) eingerichtet ist, um abhängig von einem Signal (ST; Vd,Vsh), das von einer Temperatur des steuerbaren Schaltmittels (13) abhängt, zu bestimmen,ob die Schaltfrequenz (41) zu verändern ist.
3. 3. Betriebsgerät nach Anspruch 2, wobei das steuerbare Schaltmittel (13) einen Halbleiterschalter umfasst,und wobei das Signal (Sy, Vd, VSh) von einer Temperatur des Halbleiterschalters abhängt.
4. 4. Betriebsgerät nach Anspruch 2 oder 3, umfassend einen Temperatursensor (72), der mit dem steuerbaren Schaltmittel (13) thermisch gekop¬pelt ist und der eingerichtet ist, um das Signal (ST) an die Steuereinrichtung (14) bereitzu¬stellen.
5. 5. Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Steuereinrichtung (14) eingerichtet ist, um abhängig von einem Widerstand dessteuerbaren Schaltmittels (13) zu bestimmen, ob die Schaltfrequenz (41) zu verändern ist.
6. 6. Betriebsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (14) eingerichtet ist, um das steuerbare Schaltmittel (13) ge¬taktet so zu schalten, dass bei einer Veränderung der Schaltfrequenz (41) ein zeitlicherMittelwert (33) eines an die wenigstens eine Leuchtdiode (2) bereitgestellten Stroms un¬verändert bleibt.
7. 7. Betriebsgerät nach Anspruch 6, wobei der zeitliche Mittelwert (33) des an die wenigstens eine Leuchtdiode (2) bereitgestell¬ten Stroms von einem Dimmlevel abhängt und von der Temperatur unabhängig ist.
8. 8. Betriebsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (14) eingerichtet ist, um zum Verändern der Schaltfrequenz(41) wenigstens einen Schaltschwellenwert (31, 32; 37, 38), bei dem das steuerbareSchaltmittel (13) ein- oder ausgeschaltet wird, zu verändern.
9. 9. Betriebsgerät nach Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung (14) eingerichtet ist, um zum Verändern der Schaltfrequenz(41) sowohl den Schaltschwellenwert (31, 32; 37, 38) als auch einen Zeitabstand (34, 35;ton, W) zwischen aufeinanderfolgenden Schaltvorgängen des steuerbaren Schaltmittels(13) zu verändern.
10. 10. Betriebsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (14) eingerichtet ist, um die Schaltfrequenz (41) nur dann ab¬hängig von der Temperatur zu verringern, wenn die Temperatur ein vorgegebenes Kriteri¬um erfüllt.
11. 11. Betriebsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Spule (11),wobei die Steuereinrichtung (14) eingerichtet ist, um das steuerbare Schaltmittel (13) ein¬zuschalten, um Energie in der Spule (11) zwischenzuspeichern, und auszuschalten, um inder Spule (11) zwischengespeicherte Energie über eine Diode (12) und über die wenigs¬tens eine Leuchtdiode (2) zu entladen.
12. 12. System, umfassend das Betriebsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, und wenigstens eine Leuchtdio¬de (2), die mit einem Ausgang des Betriebsgeräts (1) verbunden ist.
13. 13. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Leuchtdiode (2) mit einem Betriebsgerät (1),das ein steuerbares Schaltmittel (13) umfasst, wobei das Verfahren umfasst:getaktetes Schalten des steuerbaren Schaltmittels (13), Erfassen wenigstens eines Signals (ST; Vd, Vsh), das von einer Temperatur, die in einemBereich des Betriebsgeräts (1) vorliegt, abhängt, und Verändern einer Schaltfrequenz (41), mit der das steuerbare Schaltmittel (13) geschaltetwird, in Abhängigkeit von dem erfassten Signal (ST; Vd, Vsh).
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, das von dem Betriebsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt wird.
15. 15. Betriebsgerät für wenigstens eine Leuchtdiode (2), umfassend: ein steuerbares Schaltmittel(13)und eine Steuereinrichtung (14), die eingerichtet ist, um das steuerbare Schaltmittel (13) getak¬tet zu schalten, wobei die Steuereinrichtung (14) eingerichtet ist, um wenigstens einen Schaltschwellenwert(31, 32; 37, 38), bei dem das steuerbare Schaltmittel (13) ein- oder ausgeschaltet wird, ab¬hängig von einer Temperatur, die in einem Bereich des Betriebsgeräts (1) vorliegt, selektivzu verändern. Hierzu 8 Blatt Zeichnungen