AT14235U1 - Operating device for LED - Google Patents
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Abstract
Betriebsgerät für LED mit einem isolierten Sperrwandler aufweisend zumindest einen aktiv gesteuerten Schalter (Q3), wobei der isolierte Sperrwandler einen Transformator (L3) aufweist, dessen Primärwicklung in Serie zu dem aktiv gesteuerten Schalter (Q3) angeordnet ist, zum Betreiben mindestens einer LED, dadurch gekennzeichnet, dass der aktiv gesteuerte Schalter (Q3) durch eine Sourcefolger Anordnung über einen integrierten Steuerschaltkreis (U1) angesteuert wird, wobei der integrierte Steuerschaltkreis (U1) einen integrierten Hochvoltschalter aufweist, mit dessen Source-Anschluß (S) die Sourcefolger Anordnung verbunden ist.An LED ballast with an isolated flyback converter comprising at least one actively controlled switch (Q3), the isolated flyback converter comprising a transformer (L3) whose primary winding is arranged in series with the actively controlled switch (Q3) for driving at least one LED therethrough in that the actively controlled switch (Q3) is driven by a source-follower arrangement via an integrated control circuit (U1), the integrated control circuit (U1) having an integrated high-voltage switch to whose source terminal (S) the source-follower arrangement is connected.
Description
Beschreibungdescription
BETRIEBSGERÄT FÜR LEDOPERATING DEVICE FOR LED
[0001] Die Erfindung betrifft ein Betriebsgerät zum Betreiben von LED, mit einer Schaltunggemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an operating device for operating LED, with a circuit according to the preamble of claim 1.
[0002] Technisches Gebiet [0003] Derartige Betriebsgeräte für Leuchtmittel werden zur Beleuchtung genutzt und in Be¬leuchtungssystemen verwendet, um die Leuchtmittel schonend zu betreiben und eine hoheLebensdauer zu erreichen. Beispielsweise werden dabei Leuchtstofflampen als Leuchtmittelvon Betriebsgeräten angesteuert und deren Wendeln geheizt.[0002] Technical Field [0003] Such operating devices for illuminants are used for illumination and used in illumination systems in order to operate the illuminants gently and to achieve a long service life. For example, fluorescent lamps are driven as lamps by operating devices and their coils are heated.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
[0004] Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Betriebsgerät mit einer Ansteuerschaltung bereit¬zustellen, welches ohne die oben genannten Nachteile auskommt bzw. unter einer deutlichenReduzierung dieser Nachteile ermöglicht.It is the object of the invention to provide an operating device with a drive circuit, which manages without the disadvantages mentioned above or allows a significant reduction of these disadvantages.
[0005] Diese Aufgabe wird für eine gattungsgemäße Vorrichtung erfindungsgemäß durch diekennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen derErfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved according to the invention for a generic device by denkennzeichnenden features of claim 1. Particularly advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims.
[0006] Das erfindungsgemäße Betriebsgerät für LED weist einen isolierten Sperrwandler mitzumindest einem aktiv gesteuerten Schalter auf, wobei der isolierte Sperrwandler einen Trans¬formator aufweist, dessen Primärwicklung in Serie zu dem aktiv gesteuerten Schalter angeord¬net ist, zum Betreiben mindestens einer LED.The operating device according to the invention for LED has an isolated flyback converter with at least one actively controlled switch, wherein the isolated flyback converter has a transformer, whose primary winding is arranged in series with the actively controlled switch, for operating at least one LED.
[0007] Der aktiv gesteuerte Schalter wird durch eine Sourcefolger Anordnung über einen inte¬grierten Steuerschaltkreis angesteuert.The actively controlled switch is driven by a source follower arrangement via a inte¬grierten control circuit.
[0008] Der integrierte Steuerschaltkreis weist einen integrierten Hochvoltschalter auf, mit des¬sen Source-Anschluß die Sourcefolger Anordnung verbunden ist.The integrated control circuit has an integrated high-voltage switch, with des¬sen source terminal, the source follower arrangement is connected.
[0009] Die Sourcefolger Anordnung kann durch eine Gate-Pull-Down Schaltung gebildet wer¬den. Die Sourcefolger Anordnung kann durch eine Totem Pole Schaltung gebildet werden.The source follower arrangement can be formed by a gate-pull-down circuit. The source follower arrangement can be formed by a totem pole circuit.
[0010] Der integrierte Steuerschaltkreis kann durch einen IC HVLED815 gebildet werden.The integrated control circuit may be formed by an IC HVLED815.
[0011] Auf der Sekundärseite des isolierten Sperrwandlers ein vorzugsweise aktiver Gleichrich¬ter angeordnet sein. Wenn der aktive Gleichrichter vorhanden ist, kann dieser durch einensteuerbaren Schalter gebildet werden, beispielsweise kann der steuerbare Schalter abhängigvon der Sekundärspannung an dem Transformator mittels einer Totem Pole Schaltstufe ange¬steuert werden.On the secondary side of the isolated flyback converter, a preferably active rectifier be arranged. If the active rectifier is present, this can be formed by a controllable switch, for example, the controllable switch can be controlled depending on the secondary voltage to the transformer by means of a Totem Pole switching stage.
[0012] Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Beleuchtungsanlage unter Nutzung der erfin-dungsgemäßen Betriebsgeräte.The invention also relates to a lighting system using the operating devices according to the invention.
[0013] Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele [0014] Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert wer¬den. Es zeigen: [0015] Fig. 1 einen Ausschnitt des Betriebsgerätes gemäß der Erfindung [0016] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels eines Betriebsgerä¬tes erläutert.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0014] The invention will be explained in more detail below with reference to the attached drawing. 1 shows a detail of the operating device according to the invention. The invention is explained below with reference to an exemplary embodiment of an operating device.
[0017] Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsgeräts.Fig. 1 shows a first embodiment of the operating device according to the invention.
[0018] Das Betriebsgerät für LED mit einem isolierten Sperrwandler weist zumindest einen aktivgesteuerten Schalter Q3 auf, wobei der isolierte Sperrwandler einen Transformator L3 aufweist, dessen Primärwicklung in Serie zu dem aktiv gesteuerten Schalter Q3 angeordnet ist. Dieserdient zum Betreiben mindestens einer LED (an den Ausgängen OUTPUT und OV), wobei aufder Sekundärseite des isolierten Sperrwandlers ein vorzugsweise aktiver Gleichrichter oderpassiver Gleichrichter D2 angeordnet ist.The driver for LED with an isolated flyback converter has at least one active-controlled switch Q3, wherein the isolated flyback converter has a transformer L3, whose primary winding is arranged in series with the actively controlled switch Q3. This is used to operate at least one LED (at the outputs OUTPUT and OV), wherein on the secondary side of the isolated flyback converter, a preferably active rectifier or passive rectifier D2 is arranged.
[0019] Der aktiv gesteuerte Schalter Q3 wird durch eine Sourcefolger Anordnung über einenintegrierten Steuerschaltkreis U1 angesteuert. Der integrierte Steuerschaltkreis U1 weist einenintegrierten Hochvoltschalter auf, mit dessen Source-Anschluß die Sourcefolger Anordnungverbunden ist. Die Sourcefolger Anordnung wird durch eine Totem Pole Schaltung (Q2, Q4)gebildet. Die Totem Pole Schaltung (Q2, Q4) kann beispielsweise aus zwei Transistoren gebil¬det werden, wobei der obere Transistor Q4 als npn Transistor gegen den Drain Anschluß desintegrierten Steuerschaltkreises U1 verschaltet sein kann, und der untere Transistor Q2 als pnpTransistor gegen die interne Masse verschaltet sein kann.The actively controlled switch Q3 is driven by a source follower arrangement via an integrated control circuit U1. The integrated control circuit U1 has an integrated high-voltage switch, with whose source terminal the source follower arrangement is connected. The source follower arrangement is formed by a totem pole circuit (Q2, Q4). The totem pole circuit (Q2, Q4) can for example be gebil¬det two transistors, wherein the upper transistor Q4 can be connected as npn transistor against the drain terminal of the integrated control circuit U1, and the lower transistor Q2 connected as pnpTransistor against the internal ground can be.
[0020] Der integrierte Steuerschaltkreis kann durch einen IC HVLED815 gebildet werden. DerDrain-Anschluß des integrierten Steuerschaltkreises U1 kann mit dem positiven Ausgang desEingangsgleichrichters D1 und dem Anschluß der Primärwicklung des Transformators L3 anden positiven Ausgang des Eingangsgleichrichters D1 verbunden sein. Vorzugweise handelt essich bei dem Drain-Anschluß des integrierten Steuerschaltkreis U1 um den Drain Anschluß desintegrierten Hochvoltschalters des integrierten Steuerschaltkreises U1.The integrated control circuit may be formed by an IC HVLED815. The drain terminal of the integrated control circuit U1 may be connected to the positive output of the input rectifier D1 and the terminal of the primary winding of the transformer L3 to the positive output of the input rectifier D1. Preferably, the drain of the integrated control circuit U1 is the drain of the integrated high-voltage switch of the integrated control circuit U1.
[0021] Der aktiv gesteuerte Schalter Q3 kann über einen Strom messwiderstand R3 mit Masseverbunden sein, wobei eine Messung des Stromes durch den Strommesswiderstand R3 überden Eingang CS (Strommesseingang „current sense") des integrierten integrierte Steuerschalt¬kreises U1 erfolgen kann, wobei dieser Eingang mit dem Schnittpunkt von aktiv gesteuertemSchalter Q3 und Strommesswiderstand R3 verbunden ist.The actively controlled switch Q3 may be connected to ground via a current measuring resistor R3, wherein a measurement of the current through the current measuring resistor R3 via the input CS (current sense input ") of the integrated integrated Steuerschalt¬kreis U1 can be done, this input is connected to the intersection of actively controlled switch Q3 and current sense resistor R3.
[0022] Wenn ein aktiver Gleichrichter vorhanden ist und dieser durch einen steuerbaren Schal¬ter M1 gebildet wird, kann der steuerbare Schalter abhängig von der Sekundärspannung andem Transformator L3 mittels einer Totem Pole Schaltstufe angesteuert werden.If an active rectifier is present and this is formed by a controllable Schal¬ter M1, the controllable switch can be controlled depending on the secondary voltage to the transformer L3 by means of a Totem Pole switching stage.
[0023] Die LED kann am Ausgang des isolierten Sperrwandlers, also parallel zu dem Glät¬tungskondensator C3 angeschlossen werden.The LED can be connected to the output of the isolated flyback converter, that is parallel to the Glät¬tungskondensator C3.
[0024] Der Transformator des isolierten Sperrwandlers wird durch Schließen des aktiv gesteu¬erten Schalters Q3 aufmagnetisiert, wobei beim Öffnen des aktiv gesteuerten Schalters Q3 derTransformator L3 über seine Sekundärwicklung entmagnetisiert.The transformer of the isolated flyback converter is magnetized by closing the active-controlled switch Q3, wherein when opening the actively controlled switch Q3 of the transformer L3 demagnetized via its secondary winding.
[0025] Die Sekundärspannung an dem Transformator wird durch eine zusätzliche Sekun¬därwicklung an dem Transformator erfasst. Mittels eines Transistors, der gegen den positivenAusgang der Sekundärwicklung des Transformators L3 geschaltet ist, wird das Steuersignaldurch die zusätzliche Sekundärwicklung an die Totem Pole Schaltstufe geführt und der dersteuerbare Schalter angesteuert.The secondary voltage across the transformer is detected by an additional secondary winding on the transformer. By means of a transistor, which is connected to the positive output of the secondary winding of the transformer L3, the control signal is passed through the additional secondary winding to the Totem Pole switching stage and the dersteubarer switch is controlled.
[0026] Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird im Folgenden beschrieben. Der aktiv gesteuerteSchalter Q3 wird durch eine Sourcefolger Anordnung über einen integrierten SteuerschaltkreisU1 angesteuert. Der integrierte Steuerschaltkreis U1 weist einen integrierten Hochvoltschalterauf, mit dessen Source-Anschluß die Sourcefolger Anordnung verbunden ist. Die SourcefolgerAnordnung kann durch eine Gate-Pull-Down Schaltung gebildet werden (als Alternative zu derSchaltung der Fig. 1).Another embodiment will be described below. The actively controlled switch Q3 is driven by a source follower arrangement via an integrated control circuit U1. The integrated control circuit U1 has an integrated high-voltage switch, to the source terminal of which the source follower arrangement is connected. The source follower arrangement may be formed by a gate-pull-down circuit (as an alternative to the circuit of FIG. 1).
[0027] Die Sekundärspannung an dem Transformator kann durch einen Spannungsteiler an derSekundärwicklung an dem Transformator L3 erfasst und mittels eines Öperationsverstärkers,ausgewertet werden, wobei abhängig von dieser Auswertung der steuerbare Schalter als akti¬ver Gleichrichter mittels einer Totem Pole Schaltstufe angesteuert werden kann.The secondary voltage to the transformer can be detected by a voltage divider on the secondary winding to the transformer L3 and evaluated by means of an Öperationsverstärkers, depending on this evaluation, the controllable switch can be controlled as akti¬ver rectifier means of a Totem Pole switching stage.
Claims (4)
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