AT15120U1 - LED-Treiber zum Auslesen von Information eines LED-Moduls - Google Patents

Abstract

Die Erfindung schlägt vor ein Verfahren zum Auslesen von Information von einem LED-Modul (2), aufweisend die Schritte: - galvanisch getrenntes Übertragen (21) einer elektrischen Leistung zu einer Schaltung (6) auf der Sekundärseite eines Übertragers, derart, dass an der Schaltung (6) eine definierte Spannung anliegt, wobei die Schaltung (6) dem LED-Modul (2) zugeordnet ist, und - indirektes Erfassen eines elektrischen Parameters der Schaltung (6) oder dessen zeitlicher Veränderung anhand eines Parameters, der auf der Primärseite des Übertragers (21) erfasst wird.

Description

Beschreibung

LED-TREIBER ZUM AUSLESEN VON INFORMATION EINES LED-MODULS

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Modul für den Betrieb wenigstens eines Leuchtmit-tels bzw. einer Leuchtmittelstrecke, vorzugsweise wenigstens einer LED, sowie einen Treiber zum Versorgen bzw. Betreiben des Moduls.

[0002] Aus der Druckschrift US 2012/0235598 A1 ist ein LED-Modul bekannt, der neben LEDs zusätzlich noch ein Identifizierungselement zum Ermitteln eines Betriebsparameters des LED-Moduls aufweist. Als Identifizierungselement kann ein Kodierwiderstand in dem LED-Modul vorgesehen sein. Der am LED-Modul angeschlossene LED-Treiber legt dabei eine Spannung iiber diesen Kodierwiderstand an. Der sich einstellende Stromschluss durch den Kodierwiderstand wird gemessen, urn somit eine Information bzgl. des Sollstroms des zugeordneten LED-Moduls in Erfahrung zu bringen.

[0003] Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung besteht allerdings das Problem, dass bei Vorsehen eines galvanisch getrennten LED-Treibers eine Information von der Sekundärseite der SELV-Barriere (safety extra low voltage barrier) auf die Primärseite zurückgeführt werden muss. Insbesondere ist es notwendig, den gemessenen Parameter über eine derartige SELV-Barriere zurückzuführen. Dieses Zurückführen einer Information von der Sekundärseite der SELV-Barriere auf die Primärseite verursacht einen zusätzlichen Aufwand und zusätzliche Kosten, da z.B. dann ein Optokoppler vorgesehen sein muss.

[0004] Die Erfindung setzt nunmehr an diesem Problem an.

[0005] Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen ein Verfahren zum Auslesen von Information von einem LED-Modul, aufweisend die Schritte: [0006] - galvanisch getrenntes Clbertragen einer elektrischen Leistung zu einer Schaltung auf der Sekundärseite eines Llbertragers, derart, dass an der Schaltung eine definierte Spannung anliegt, wobei die Schaltung dem LED-Modul zugeordnet ist, und [0007] - indirektes Erfassen eines elektrischen Parameters der Schaltung oder dessen zeitlicher Veränderung anhand eines Parameters, der auf der Primärseite des Llbertragers erfasst wird.

[0008] Der elektrische Parameter der Schaltung kann z.B. der Strom durch die Schaltung oder der Wert des Widerstands bzw. der Impedanz der Schaltung sein. Der auf der Primärseite des Llbertragers erfasste Parameter kann z.B. ein Taktungsparameter, wie die Frequenz und/oder das Tastverhältnis, des getakteten Llbertragers.

[0009] Bei dem Verfahren kann die sekundärseitige, dem LED-Modul zugeordnete Schaltung bei Anliegen der definierten Spannung wenigstens einen, vorzugsweise mehrere Lastwechsel ausführen.

[0010] Der elektrische Parameter der Schaltung kann auf der Sekundärseite des Llbertragers eine Information von einem mit dem LED-Modul funktional verbundenen Sensor widergeben, bspw. von einem Tageslicht-, Rauch- oder Bewegungssensor.

[0011] An die sekundärseitige Schaltung können zwei oder mehr unterschiedliche diskrete Spannungspegel anlegbar sein.

[0012] Die sekundärseitige Schaltung kann sich bei unterschiedlichen Spannungspegeln elektrisch unterschiedlich verhalten, so dass unterschiedliche Informationen an der Primärseite erfassbar sind.

[0013] Die Schaltung kann eine intelligente Schaltung, die definierte Lastwechsel erzeugt, und/oder einen Ohm'schen Widerstand aufweisen.

[0014] Die Spannung an der Schaltung kann indirekt, bspw. mittels einer mit der Sekundärseite des Llbertragers gekoppelten Messwicklung, an der Primärseite des Llbertragers erfasst wer- den.

[0015] Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen ein Verfahren zum Auslesen des Werts eines Kodierwiderstands eines LED- Moduls, aufweisend die Schritte: [0016] - galvanisch getrenntes Übertragen einer elektrischen Leistung zu dem Kodierwider-stand, der auf der Sekundärseite eines Übertragers angeordnet ist, derart, dass an dem Kodierwiderstand eine definierte Spannung anliegt, und [0017] - indirektes Erfassen des Stroms durch den Kodierwiderstand Oder des Widerstands-werts des Kodierwiderstands anhand eines Parameters, der auf der Primärseite des Sekundär-seite des Übertragers erfasst wird.

[0018] Der Übertrager kann ein primärseitig aktiv getakteter Übertrager sein, wie bspw. ein Flyback-Konverter.

[0019] Der Strom durch den Kodierwiderstand Oder der Widerstandswert des Kodierwiderstands kann anhand eines Taktungsparameters, bspw. die Frequenz und/oder das Tastverhält-nis, des primärseitig getakteten Übertragers erfasst werden. Dabei handelt es sich urn einen Taktungsparameter, der sich zur Erzielung der definierten Spannung an dem Kodierwiderstand einstellt.

[0020] Der Spannungsabfall fiber den Kodierwiderstand kann indirekt, bspw. mittels einer mit der Sekundärseite des Übertragers gekoppelten Messwicklung, an der Primärseite des Llber-tragers erfasst werden.

[0021] Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen ein LED-Konverter, der zum Auslesen von Information von einem anschließbaren und versorgbaren LED-Modul ausgelegt ist, aufweisend: [0022] - einen primärseitig gespeisten Übertrager zur galvanisch getrennten Übertragen einer elektrischen Leistung zu einer dem LED-Modul zugeordneten Schaltung, die ausgehend von der Sekundärseite des Llbertragers versorgbar ist, derart, dass an der Schaltung eine definierte Spannung anliegt, und [0023] - eine auf der Primärseite des Llbertragers angeordnete Erfassungsschaltung zum indi-rekten Erfassen eines elektrischen Parameters der Schaltung Oder dessen zeitlicher Verände-rung.

[0024] Die Erfassungsschaltung kann dazu ausgelegt sein, einen, vorzugsweise mehrere Last-wechsel der sekundärseitigen, dem LED-Modul zugeordneten Schaltung zu erfassen.

[0025] Der elektrische Parameter der Schaltung auf der Sekundärseite des Llbertragers kann eine Information von einem mit dem LED-Modul funktional verbundenen Sensor widergeben, bspw. von einem Tageslicht-, Rauch- Oder Bewegungssensor.

[0026] Der Konverter kann dazu ausgelegt sein, an die sekundärseitige Schaltung zwei Oder mehr unterschiedliche diskrete Spannungspegel anzulegen.

[0027] Der Spannungsabfall fiber den Kodierwiderstand kann indirekt, bspw. mittels einer mit der Sekundärseite des Llbertragers gekoppelten Messwicklung, an der Primärseite des Llbertragers erfasst werden.

[0028] Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen ein LED-Konverter, der zum elektrischen Versor-gen und Auslesen des Werts eines Kodierwiderstands eines LED-Moduls ausgelegt ist, aufweisend: [0029] - einen primärseitig gespeisten Llbertrager zur galvanisch getrennten Llbertragung einer elektrischen Leistung zu einem dem LED-Modul zugeordneten Kodierwiderstand, der ausgehend von der Sekundärseite des Llbertragers versorgbar ist, derart, dass an dem Kodierwiderstand eine definierte Spannung anliegt, und [0030] - eine auf der Primärseite des Llbertragers angeordnete Erfassungsschaltung zum indi-rekten Erfassen eines elektrischen Parameters des Kodierwiderstands Oder dessen zeitlicher

Veränderung.

[0031] Der Übertrager kann ein von einer Steuerschaltung mittels wenigstens eines Schalters primärseitig aktiv getakteter Übertrager sein, wie bspw. ein Flyback-Konverter.

[0032] Der Spannungsabfall über den Kodierwiderstand kann indirekt, bspw. mittels einer mit der Sekundärseite des Übertragers gekoppelten Messwicklung, an der Primärseite des Über-tragers erfasst werden.

[0033] Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen ein LED-Treiber aufweisend einen oben be-schriebenen LED-Konverter zum Auslesen von Information von einem anschließbaren LED-Modul, und einen LED-Konverter zur Versorgung der LEDs des anschließbaren LED-Modul.

[0034] Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale werden dem Fachmann nunmehr anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren der begleitenden Zeichnungen vermittelt.

[0035] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfin- dungsgemäßen LED-Beleuchtungssystems mit LED-Treiber und LED-Modul, [0036] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des schaltungs- technischen Aufbaus eines erfindungsgemäßen LED-Konverters des LED-Trei-bers zum Auslesen von Information von einem anschließbaren LED-Modul, [0037] Fig. 3 zeigt einen Zusammenhang zwischen dem Strom durch eine erfindungsgemäße

Erfassungsschaltung und dem Widerstandswert der Erfassungsschaltung, [0038] Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausfiihrungsbeispiels des schaltungs- technischen Aufbaus eines erfindungsgemäßen LED-Konverters des LED-Trei-bers zur Versorgung von einem anschließbaren LED-Modul, [0039] Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes LED-Modul mit einer intelligenten Schaltung zum

Ausführen von Lastwechseln, und [0040] Fig. 6 zeigt ein Ausfiihrungsbeispiel fiir eine erfindungsgemäße intelligente Schaltung zum Ausführen von Lastwechseln.

[0041] In Fig. 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes LED-Beleuchtungssystem 1 dargestellt. Das LED- Beleuchtungssystem 1 umfasst ein LED-Modul 2 aufweisend LEDs sowie einen LED-Treiber 3 zum betreiben des LED- Moduls 2.

[0042] Wie in Fig. 1 ersichtlich, weist das erfindungsgemäße LED- Beleuchtungssystem 1 zudem eine Versorgungseinheit 7 auf, die vorzugsweise mit einer Eingangsspannung Ve, ins-besondere Netz-Wechselspannung, versorgt ist. Diese Eingangsspannung Ve wird einer Filter-und Gleichrichtereinheit 8 zugeführt, die vorzugsweise die Eingangsspannung Ve mit Hilfe von z.B. mindestens einem Kondensator filtert. Die Filter- und Gleichrichtereinheit 8 umfasst einen Gleichrichter z.B. in Form eines Brückengleichrichters zum Ausführen einer Gleichrichtung der vorzugsweise gefilterten Eingangsspannung Ve.

[0043] Die gleichgerichtete Eingangsspannung Ve wird anschließend einer aktiv getakteten Leistungsfaktorkorrektur- Oder PFC (Power Factor Correction)-Schaltung 9 der Versorgungseinheit 7 zugefiihrt. Die Ausgangsspannung der Versorgungseinheit 7 ist eine DC-Spannung, die auch als Busspannung Vbus gekennzeichnet wird. Eine solche Busspannung Vbus weist bekanntermaßen eine im Wesentlichen konstante Spannung mit einer im Vergleich zur Amplitude der Busspannung Vbus kleiner Welligkeit bzw. Ripple. Die Versorgungseinheit 7 kann statt der PFC-Schaltung 9 einen anderen Konverter zum Erzeugen einer Busspannung Vbus umfas-sen.

[0044] Nach der PFC-Schaltung 9 kann die Versorgungseinheit 7 optional noch eine weitere Isolierungseinheit (nicht gezeigt) aufweisen, die im Wesentlichen die Funktion einer Isolierung bzw. galvanischen Trennung aufweist und hierzu als galvanisches Trennelement z.B. einen Transformator umfasst. Diese Isolierungseinheit weist vorzugsweise eine Wandlertopologie mit galvanischer Trennung gemäß z.B. einem Halbbrückenflusswandler Oder einem Resonanz-wandler.

[0045] Die Busspannung Vbus, die alternativ auch eine konstante Batteriespannung sein kann, versorgt den LED-Treiber 3, der über drei Anschlüsse bzw. Pins A/LED+, A/Rparam. und A/LED- mit dem LED-Modul 2 verbunden ist. Das LED-Modul 2 umfasst drei Anschlüsse LED+, Led-param. und LED-, die jeweils an den drei Anschlüssen des LED-Treibers 3 angeschlossen sind. Über die Verbindung zwischen den Anschlüssen A/LED-, LED- wird eine gemeinsame Masse fiir den LED-Treiber 3 und das LED-Modul 2 bereitgestellt. Die Anschlüsse A/LED+, LED+ sind iiber eine Leitung verbunden, so dass LEDs 4 des LED-Moduls 2 ausgehend vom LED-Treiber 3 mit Strom betrieben werden können.

[0046] Die LEDs 4 sind dabei zwischen den Anschlüssen LED+ und LED- vorzugsweise als LED-Strecke angeordnet. Die LEDs 4 können zwischen den Anschlüssen LED+ und LED- in Serie Oder in Parallel geschaltet sein. Alternativ ist auch eine Konfiguration mit mehreren in Parallel geschalteten Serienschaltungen von einer oder mehreren LEDs denkbar.

[0047] Alternativ zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2 kann das LED-Modul 2 auch nur eine LED aufweisen. Die LEDs 4 können dabei alle vom selben Typen sein und insbesondere dieselbe Farbe emittieren, wie z.B. weiß. Auch können die LEDs des LED-Moduls verschiedene Farben, die zusammen z.B. ein weißes Mischlicht ergeben, ausstrahlen.

[0048] Das LED-Modul 2 umfasst weiterhin eine Kodierschaltung 6, die zwischen den An-schlüssen Led-param. und LED- vorgesehen ist. Im Ausfiihrungsbeispiel der Fig. 1 besteht die Kodierschaltung 6 aus einem Kodierwiderstand Rparam.. Die Kodierschaltung 6 kann eine passive Schaltung sein. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die LED-Strecke und die Kodierschaltung 6 jeweils mit Masse LED- geschaltet und zueinander parallel geschaltet. In Fig. 1 ist ge-zeigt, wie an der Kodierschaltung 6 zwischen den Anschliissen A/Rparam. und A/LED- eine Spannung von z.B. 5 Volt angelegt wird. Der Ausgangsstrom am Anschluss A/Rparam., der auch vorzugsweise dem Strom durch die Kodierschaltung 6 entspricht, ist mit llparam. gekenn-zeichnet.

[0049] Erfindungsgemäß kodiert die Kodierschaltung 6 eine Information, die dem LED-Treiber 3 übermittelbar ist. Diese Information betrifft vorzugsweise das LED-Modul 2 und dient zur Kenn-zeichnung des LED-Moduls 2. Durch ein Ablesen dieser Information ist der LED-Treiber 3 dann in der Lage, das angeschlossene LED-Modul 2 zu identifizieren. Z.B. kann die in der Kodierschaltung 6 kodierte Information die Bezeichnung des LED-Moduls 2 Oder die von diesem erzeugte Farbe definieren. Die iiber die Kodierschaltung 6 iibermittelte Information kann vorzugsweise einen Betriebsparameter fiir das LED-Modul 2 sein, wie z.B. ein Sollstrom bzw. Nennstrom oder eine Sollleistung bzw. Nennleistung fiir das LED-Modul 2. Die Erfindung geht also insbesondere davon aus, dass eine Kodierschaltung 6 bzw. ein Kodierwiderstand Rparam. auf dem LED-Modul vorgesehen ist, dessen Widerstandswert den Sollwert des Stroms fiir das zugeordnete LED-Modul kodiert. Der LED-Treiber empfängt diese Information und regelt ent-sprechend den Strom oder die Leistung fiir das LED-Modul 2.

[0050] In Fig. 1 ist die Schaltung einer Kompensationseinheit 5 innerhalb des LED-Moduls 2 gezeigt, z.B. zwischen den zwei Anschliissen LED+ und Led-param.. Diese Kompensationseinheit 5 ist dazu geeignet, den Wert des durch die Kodierschaltung 6 kodierten Betriebsparame-ters zu beeinflussen bzw. verändern. Z.B. kann die Kompensationseinheit 5 abhängig von der Umgebungstemperatur des LED-Moduls den kodierten Sollstrom derart beeinflussen, dass bei einer zu hohen Umgebungstemperatur der von dem LED-Treiber 3 abgelesene Sollstrom fiir die LEDs gesenkt wird. Mit dieser Maßnahme, die im Englischen „thermal derating" genannt ist, kann einer vorzeitigen Alterung der LEDs, die bei zu hohen Umgebungstemperaturen eintritt, entgegengetreten werden. Dadurch kann auch eine die von den LEDs abgegebene Wärme reduziert werden. Diese Kompensationseinheit 5 ist optional und kann auch weggelassen werden, so dass zwischen den Anschliissen LED+ und Led-param. keine derartige Kompensationseinheit 5 vorgesehen ist.

[0051] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausfiihrungsbeispiels des schaltungs- technischen Aufbaus des erfindungsgemäßen LED-Treibers 3. Fig. 2 zeigt insbesondere einen Auslese-Konverter 20, der im LED- Treiber 3 angeordnet ist und fiir das Auslesen von Information aus dem LED-Modul 2 bzw. aus der Kodierschaltung 6 zuständig ist.

[0052] Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, wird erfindungsgemäß ein vorgege-bener definierter Spannungsabfall Vparam. über die Kodierschaltung 6 bzw. über den Kodierwi-derstand Rparam. erzeugt. Es wird davon ausgegangen, dass sich der dann einstellende Strom Iparam. die Kodiergröße darstellt. Der Strom Iparam. ist der Strom am Ausgang A/Rparam. bzw. der Strom durch den Kodierwiderstand Rparam.. Alternativ kann auch der Wert des elektrischen Widerstands des Kodierwiderstands Rparam. die Kodiergröße darstellen.

[0053] Im Ausfiihrungsbeispiel der Fig. 2 wird die Spannung Vparam. iiber den Kodierwiderstand Rparam. ausgehend von einem primärseitig getakteten Flyback-Konverter 21, auch Sperrwandler genannt, erzeugt. Der Flyback-Konverter ist hier beispielhaft fiir einen Auslese-Konverter genannt. Die Spannung Vparam. kann alternativ von einem anderen getakteten potentialgetrennten Spannungsversorgung erzeugt werden.

[0054] Der Flyback-Konverter 21 umfasst eine Primärwicklung P1, die mit einer Sekundärwick-lung S1 gekoppelt ist. Die Primärwicklung P1 ist in Serie mit einem Schalter Q1, der z.B. als Transistor bzw. als MOSFET ausgestaltet ist, geschaltet. Der Schalter Q1 ist mit einer primär-seitigen Masse verbunden. An der Serienschaltung bestehend aus der Primärwicklung P1 und dem Schalter Q1 liegt eine Spannung pLVPS an. Diese Spannung pLVPS ist vorzugsweise eine DC- Spannung in Form z.B. einer Kleinspannung bwz. einer Niederspannung, die ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Busspannung Vbus erzeugt werden kann.

[0055] Die Sekundärwicklung S1 ist einerseits mit dem Anschluss A/LED- verbunden, der eine sekundärseitige Masse definiert. Andererseits ist die Sekundärwicklung S1 iiber eine Diode D1 mit dem Anschluss A/Rparam. verbunden. Der Flyback-Konverter umfasst sekundärseitig noch einen Kondensator C1 den Anschliissen A/Rparam. und A/LED-.

[0056] Die Funktionsweise des Flyback-Konverters ist an sich bekannt. Der Schalter Q1 des Flyback-Konverters wird mittels eines Steuersignals FLB alternierend und hochfrequent ein- und ausgeschaltet. Auf eine Leitphase mit geschlossenem Schalter Q1 folgt eine Sperrphase mit geöffnetem Schalter Q1 usw.

[0057] Der Widerstand Rparam. ist an der Sekundärseite dieser getakteten potentialgetrennten Spannungsversorgung in Form eines Flyback-Konverters angeordnet. Mittels einer weiteren Wicklung P2 wird nunmehr ein Signal an einem Anschluss Oder Pin ADC erzeugt, das im Sinne einer gespiegelten Spannung die Spannung Vparam. iiber den Kodierwiderstand Rparam. wiedergibt. Diese Wicklung P2 ist primärseitig angeordnet. Parallel zu der weiteren Wicklung P2 ist ein Widerstand R2 angeordnet, sowie eine Reihenschaltung umfassend eine Diode und zwei Widerstände R3, R4 eines Spannungsteilers. Die Spannung am Anschluss ADC gibt iiber den Spannungsteiler R3, R4 und iiber das Verhältnis der Windungszahlen von der Sekundärwick-lung S1 und der weiteren Primärwicklung P2 die Spannung Vparam. am Kodierwiderstand Rparam. indirekt wieder.

[0058] Die Spannung Vparam. an dem Kodierwiderstand Rparam. wird auf einen definierten Spannungswert von z.B. 5 Volt von einer Steuereinheit 23 geregelt. Die Steuereinheit 23 erhält als Riickfiihr-lnformation die Spannung am Anschluss ADC, die die Spannung Vparam. wiedergibt. Durch Änderung der Taktung des Schalters Q1 kann die Ausgangsspannung Vparam. verändert werden. Beispielsweise wird die Spannung Vparam. durch Veränderung des Tastver-hältnisses tv des Steuersignals FLB fiir den Schalter Q1 Oder durch Veränderung der Frequenz f des Steuersignals FLB angepasst. Fiir die Veränderung des Tastverhältnisses tv bzw. der Frequenz f ist die Steuereinheit 23 zuständig.

[0059] Erfindungsgemäß wird die Spannung Vparam. auf den definierten Wert konstant gehal-ten. Hierzu wird die Frequenz f bzw. das Tastverhältnis tv des Schalters Q1 des Flyback-Konverters solange verändert bis das Signal ADC anzeigt, dass die Spannung iiber den Kodierwiderstand Rparam. die vorgegebene Spannung von beispielsweise 5 Volt erreicht und beibehält.

[0060] Als Größe für den Strom durch den Widerstand Rparam. bei dem vorgegebenen Span-nungsabfall von beispielsweise 5 Volt, wird nunmehr die zum Erreichen der vorgegebenen Spannung über den Widerstand Rparam. notwendige Frequenz f der Taktung des Flyback-Schalters Q1 verwendet. Mit anderen Worten, aus der fiir den erforderlichen Spannungsabfall Vparam. notwendigen Frequenz f wird auf den erforderlichen Sollstrom für das LED-Modul 2 geschlossen, dass dem Kodierwiderstand Rparam. zugeordnet ist. Alternativ zur Frequenz f kann auch das Tastverhältnis tv der Taktung des Schalters Q1 bzw. das Tastverhältnis tv des Steuersignals FLB verwendet werden.

[0061] Vorteilhaft bietet also die Erfindung die Möglichkeit, eine Information von der Sekundär-seite der SELV-Barriere bzw. der galvanischen Trennung primärseitig in Erfahrung zu bringen, ohne dabei auf einen Optokoppler Oder ähnliches Bauelement zur Überquerung der SELV-Barriere angewiesen zu sein.

[0062] Sobald die Spannung Vparam. an der Kodierschaltung 6 auf die definierte Spannung von z.B. 5 Volt durch entsprechende Steuerung des Schalters Q1 des Flyback-Konverters eingestellt bzw. geregelt wurde, hat sich auch die Frequenz f und/oder das Tastverhältnis des Steuersignals FLB fiir den Schalter Q1 auf einen bestimmten Wert stabilisiert. Dieser Wert wird erfindungsgemäß herangezogen, urn auf die Kodiergröße zurückgreifen zu können, wobei wie gesagt die Kodiergröße entweder der sich bei der definierten Spannung einstellende Strom Iparam. Oder der Wert des Kodierwiderstands Rparam. ist.

[0063] Der Zusammenhang zwischen dem Taktungsparameter - Frequenz f und/oder das Tast-verhältnis tv des Steuersignals FLB - und der Kodiergröße kann z.B. mittels einer im LED-Treiber 3 Oder in der Steuereinheit 23 gespeicherte Look-up Tabelle Oder Nachschlagtabelle hergestellt werden.

[0064] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann, wie bereits erwähnt, die definierte Spannung fiir die Spannung Vparam. iiber der Kodierschaltung 5 Volt betragen. Der Bereich fiir den Wert des Kodierwiderstands Rparam. geht z.B. von 1kQ bis 100 kQ. Dies ergibt ein Bereich fiir den Strom Iparam. von 5mA bis 50μΑ. Der Zusammenhang zwischen dem Strom Iparam. und dem Wert des Kodierwiderstands ist in Fig. 3 dargestellt.

[0065] Vorzugsweise wird der Widerstand Rparam. anhand der Frequenz f des Steuersignals FLB ermittelt. Die folgende Tabelle ist ein Beispiel für eine entsprechende Look-up Tabelle:

[0066] Darüber hinaus lässt sich die durch den Auslese-Konverter 20 gebildete Versorgungs-schaltung Vparam. auch für anderweitige Zwecke im LED-Treiber 3 als Niederspannungsver-sorgung verwenden.

[0067] Die optionale Kompensationseinheit 5 der Fig. 1 kann z.B. ein Thermistor sein, der dessen Widerstandswert sich mit der Temperatur ändert. Bei einem Kaltleiter oder PTC (Positive Temperature Coefficient)-Widerstand vergrößert sich der elektrische Widerstand bei steigen-der Temperatur, und umgekehrt bei einem Thermistor in Form eines Heißleiters Oder NTC (Negative Temperature Coefficient)- Widerstands. Die Kompensationseinheit 5 sorgt vorzugsweise dafiir, dass sich der Strom durch die Kodierschaltung 6 ändert. Somit kann die Kompensationseinheit 5 z.B. bei hohen Umgebungstemperaturen die Erfassung des Widerstandswert Rparam. derart manipulieren, dass die Erfassungsschaltung 22 nicht etwa den Widerstandswert der angeschlossenen Kodierschaltung 6 erfasst, sondern einen veränderten Widerstandswert, der einem niedrigeren Sollstrom entspricht.

[0068] Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines LED-Konverters 40 zur Versorgung von einem anschließbaren LED-Modul 2. Der LED- Konverter 40 ist Teil des LED-Treibers 3.

[0069] Der LED-Konverter 40 umfasst einen Schaltregler, z.B. einen Halbbriicken-Wandler aufweisend einen potentialniedrigeren Schalter Q2 ' und einen potentialhöheren Schalter Q1'. Der Halbbrücken-Wandler wird von der in Fig. 1 gezeigte Busspannung Vbus versorgt. Die Schalter der Halbbrücke können als Transistoren, z.B. FET Oder MOSFET, ausgestaltet sein.

[0070] Am Mittelpunkt der Halbbriicke, d.h. zwischen beiden Schaltern Q2',Q1', ist ein Fteso-nanzwandler in Form eines LLC Konverters angeschlossen. Der LLC Konverter umfasst eine Reihenschaltung aus einer Kapazität C1einer Induktivität L1' und einer Primärwicklung P1' einer galvanischen Sperre bzw. eines Transformators. Die Kapazität C1' und die Induktivität L1' bilden einen LC Resonanzkreis.

[0071] Auf der Sekundärseite ist eine Sekundärwicklung S1' vorgesehen, die mit der Pri-märwicklung P1' gekoppelt ist und die an eine Diode D1' angeschlossen ist. Die Sekundärwick-lung S1' ist auch mit einer sekundärseitigen Masse sGND verbunden. Die Kathode der Dioden D1' ist mit dem in Fig. 1 gezeigten Anschluss A/LED+ verbunden. Der Anschluss A/LED- ist mit der sekundärseitigen Masse sGND verbunden. Das LED-Modul 2 ist an den Anschliissen A/LED+ und A/LED- anschließbar und versorgbar.

[0072] Durch entsprechende Steuerung der Schalter Q1', Q2' z.B. durch die Steuereinheit 23 des LED-Treibers 3 kann bekanntermaßen ein gewiinschter Strom für das LED-Modul 2 erzeugt werden. Dieser gewünschte Strom ist vorzugsweise der Strom, der durch die Kodierschaltung 6 kodiert ist. Hierzu ist z.B. eine Look-Up Tabelle im LED-Treiber vorgesehen, die fiir eine be-stimmte Kodiergröße - z.B. einen bestimmten Wert des Widerstands Rparam. - einen entspre-chenden Strom für das LED-Modul festlegt.

[0073] Zur Regelung des Stroms fiir das LED-Modul 2 kann vorzugsweise der Strom durch das LED-Modul zur Steuereinheit 23 rückgeführt werden. Andere bekannte Verfahren zur Regelung des Stroms sind einsetzbar.

[0074] Statt des in Fig. 4 gezeigten LED-Konverters 40 mit LLC- Konverter können die LEDs des LED-Moduls 2 mit anderen an sich bekannten Konvertern betrieben und mit Strom versorgt werden. Denkbar ist z.B. der Einsatz eines Flyback- Konverters, Oder eines Buck-Konverters. Da ein Buck- Konverter keine galvanische Trennung aufweist, ist vorzugsweise bei Benutzung eines Buck-Konverters die in Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnte Isolierungseinheit vorgesehen.

[0075] Der Auslese-Konverter 20 zum Auslesen der Information und der LED-Konverter 40 zum Versorgen der LEDs werden unabhängig voneinander betrieben. Dies ist insofern vorteilhaft, da das Auslesen der Information keinen Einfluss auf die Versorgung der LEDs hat, und umgekehrt.

[0076] Wie in Fig. 5 dargestellt, kann erfindungsgemäß auch eine digitale Kodierung von Kennwerten des LED-Moduls dadurch erfolgen, dass anstelle Oder zusätzlich zum Kodierwider-stand Rparam. eine intelligente Schaltung 50 sekundärseitig vorgesehen ist. Die intelligente Schaltung 50 ist vorzugsweise zwischen den Anschliissen Led-param. und LED- angeschlossen.

[0077] Diese intelligente Schaltung 50 kann beispielsweise durch Anlegen einer vordefinierten Spannung von beispielsweise Vparam. = 7 Volt DC in einen Informationsauslesemodus versetzt werden. In diesem Informationsauslesemodus kodiert die intelligente Schaltung 50 Information beispielsweise dadurch, dass sie definierte Lastwechsel erzeugt, wobei dann sich diese Last-wechsel an dem Pin ADC wiederspiegeln und von einer dort angeschlossenen intelligenten Schaltung, wie z.B. von der Steuereinheit 23, gemäß einem vordefinierten Protokoll als vielfa-che Informationen interpretieren lassen, beispielsweise im Sinne eines Kodierwiderstands fiir den Sollstrom des LED- Moduls.

[0078] 1st die intelligente Schaltung 50 dazu ausgebildet, zwischen zwei Lastzuständen zu wechseln, so kann eine binäre Kodierung vorgenommen werden. Diese binäre Kodierung wird von der Steuereinheit wiederum dekodiert.

[0079] Dariiber hinaus kann je nach vereinbartem Protokoll diese digitale Information auch Sensorinformation, wie beispielsweise Temperatur, Rauchmelder, Bewegungsmelder, Tages-lichtsensor, etc. darstellen. In Fig. 5 ist z.B. ein Sensor 51 vorgesehen, der gemessene Werte an die intelligente Schaltung 50 weiterleitet, welche wiederum gemäß der digitalen Kodierung mittels Lastspriingen die gemessene Werte Oder eine davon abgeleitete Information an die Primärseite des Auslese-Konverters 20 bzw. an die Steuereinheit 23 übermittelt.

[0080] Beispielsweise kann die Steuereinheit 23 dazu ausgelegt sein, zu erkennen, ob das LED-Modul fiir die Übertragung einer digitalen Oder analogen Information ausgelegt ist. Beispielsweise kann der LED-Treiber 3 beim Start mittels des Auslese-Konverters 20 eine Span-nung am Ausgang ausgeben. Wenn das LED-Modul dazu ausgelegt ist, eine digitale Information auszugeben, dann kann es innerhalb einer vorgegebenen Riickmeldezeit einen definierten Lastwechsel als gepulstes Signal ausgeben und damit den Auslese-Konverter 20 belasten. Die Steuereinheit 23 kann die Belastung innerhalb der vorgegebenen Riickmeldezeit iiberwachen. Wenn die Steuereinheit 23 innerhalb der vorgegebenen Riickmeldezeit eine wiederholte Laständerung im Sinne eines gepulsten Signal erkennt, kann die Steuereinheit 23 somit erkennen, dass das LED-Modul fiir die Übertragung einer digitalen Information ausgelegt ist und den weiteren Betrieb des Auslese-Konverters 20 daran anpassen und die Übertragung von digitalen Informationen erfassen.

[0081] Zusätzlich Oder alternativ zu der Übertragung einer digital kodierten Information kann auch ein gepulstes Signal durch das LED-Modul ausgesendet werden, wobei beispielsweise iiber die Frequenz Oder das Einschaltverhältnis des gepulsten Signals eine Information kodiert iibertragen werden kann.

[0082] Erfindungsgemäß kann auch ein bidirektionaler Austausch von Informationen zwischen den LED-Modul und dem LED- Konverter 40 erfolgen. Beispielsweise kann der Auslese- Kon-verter 20 auch derart betrieben werden, dass er durch wiederholtes Ein- und Ausschalten der Taktung niederfrequent die Ausgangsspannung zwischen zwei Werten wechselt. Dabei kann der Schalter des Auslese-Konverters 20, beispielsweise der Schalter Q1, hochfrequent zur Llbertragung einer Energie und zur Erzeugung einer Spannung Vparam. getaktet. Diese hoch-frequente Taktung kann in niederfrequenten Pulspaketen unterbrochen werden, so dass sich beispielsweise eine niederfrequente Ausgabe von Paketen der Spannung Vparam. auf den Nominalwert sowie einen abgesenkten Wert ergeben kann, wobei der abgesenkte Wert auch Null betragen kann. Diese Pulspakete kann das LED-Modul als übertragene Information wie beispielsweise als Abfrage eines Parameters erkennen. Als Antwort auf eine derartige Abfrage eines Parameters kann das LED-Modul beispielsweise in der bereits erläuterten Weise nach vereinbartem Protokoll eine digitale Information wie beispielsweise einen Betriebsparameter, eine Alterungsinformation Oder auch Sensorinformation iibertragen. Im Falle einer bidirektionaler Kommunikation zwischen LED-Modul und LED-Treiber kann der LED-Treiber auch Hellig-keitsbefehle Oder andere Steuerinformationen an das LED-Modul iibermitteln.

[0083] Fig. 6 zeigt ein Ausfiihrungsbeispiel fiir eine erfindungsgemäße intelligente Schaltung 50. Zwischen den Anschliissen Led-param. und LED- des LED-Moduls ist in diesem Ausfiihrungsbeispiel nur eine intelligente Schaltung 50 geschaltet. Alternativ kann auch parallel zur intelligenten Schaltung 50 ein Kodierwiderstand Rparam. vorgesehen sein.

[0084] Die intelligente Schaltung 50 umfasst eine erste Reihenschaltung bestehend aus einem ersten Widerstand R60 und einem ersten Schalter S60, und eine parallel dazu geschaltete zweite Reihenschaltung bestehend aus einem zweiten Widerstand R61 und einem zweiten Schalter S61. Die Widerstände R60, R61 haben unterschiedliche Widerstandswerte. Die intelligente Schaltung 50 umfasst noch eine Logik (nicht gezeigt), die dazu ausgelegt ist, entweder den ersten Schalter S60 ein- und den zweiten Schalter S61 auszuschalten, Oder umgekehrt den ersten Schalter S60 aus- und den zweiten Schalter S61 einzuschalten. Somit kann die intelli- gente Schaltung 50 zwei unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen, und somit Lastspriinge und eine binäre digitale Kodierung ausfiihren.

[0085] Alternativ Oder zusätzlich kann auch ein Auslesen des LED- Moduls 2 durch den Ausle-se-Konverter 20 zeitlich begrenzt erfolgen, indem die intelligente Schaltung 50 nur während einer Startphase aufgrund einer vorgegebenen Zeitspanne aktiv ist, sobald eine Versorgungs-spannung an das LED- Modul 2 angelegt wird. Diese Versorgungsspannung kann in diesem Fall auch der nominellen Ausgangsspannung des LED- Treibers 3 fiir den Normalbetrieb ent-sprechen. Nach dem Anlegen der Versorgungsspannung wird die intelligente Schaltung 50 auf dem LED-Modul 2 aktiviert und stellt eine Last für den Auslese-Konverter 20 dar. Die Last ist beispielsweise eine konstante Oder auch sich wiederholt ändernde Wirkleistungslast und er-zeugt eine Leistungsaufnahme an dem Anschluß LEDpram. Zusätzlich kann in diesem Fall auch die angeschlossene LED-Strecke 4 leitend werden womit der LED-Treiber 3 das LED-Modul 2 im Leuchtbetrieb betreibt. Nun kann der Auslese-Konverter 20 beispielsweise einen Entladestrom über diese Last, eine absolute Stromaufnahme der Schaltung 50, eine Frequenz einer Änderung der Leistungsaufnahme des LED-Moduls 2 über den Anschluß LEDparam, Oder ein Tastverhältnis Oder eine Amplitude einer Leistungsaufnahmeänderung messen.

[0086] Basierend auf dem Resultat der Messung kann der Auslese- Konverter 20 auf Betriebs-und/oder Wartungsparameter schließen. Beispielweise kann der Auslese-Konverter 20 eine Soil- Oder Durchlassspannung Oder einen Sollstrom des LED-Moduls bestimmen und diese dem LED-Treiber weiterleiten, so dass dieser diesen Parameter an das LED- Modul 2 anlegen kann. Beispielsweise kann nun automatisch nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne fiir die Start-phase die Schaltung 50 deaktiviert werden. Die Vorgabe dieser Zeitspanne fiir die Startphase kann beispielsweise durch eine Zeitladeschaltung festgelegt sein, wobei ein Zeitgeber-Kondensator aufgeladen wird und nach erfolgtem Aufladen des Zeitgeber-Kondensators die Schaltung 50 deaktiviert wird. Die Schaltung 50 nimmt dadurch keine Leistung im dauernden Leuchtbetrieb der LED-Strecke 4 auf und beeinflusst deshalb nicht den Leuchtbetrieb der LED-Strecke 4.

[0087] Vorzugsweise ist die Startphase länger als die Ftiickmeldezeit, damit einerseits ein Auslesen des LED- Moduls durch den Auslese-Konverter 20 ermöglicht ist, andererseits im Dauerbetrieb keine Energie durch die Schaltung 50 verbraucht wird.

[0088] Der Auslese-Konverter 20 kann auch so ausgelegt sein, dass er nur zu bestimmten Zeitpunkten, beispielsweise nach jedem Neustart Oder Einschalten des LED-Treibers 3 Oder auch nach Ablauf einer bestimmten Betriebsstundenzahl fiir eine bestimmte Zeitspanne aktiviert wird, urn die Informationen von dem LED-Modul 2 auszulesen. Nach Ablauf dieser Zeitspanne wird die Speisung des LED-Moduls 3 über den Anschluß LEDpara, wiederdeaktiviert, so dass das LED- Modul 2 nur noch iiber die Anschlüsse LED+ und LED- versorgt wird und die LED-Strecke 4 entsprechend leuchten kann. Zusätzlich Oder alternativ kann wie bereits erwähnt die Schaltung 50 derart ausgelegt sein, dass sie nur während einer Startphase aktiv ist.

[0089] Erfindungsgemäß ist somit eine Schnittstelle zur Übertragung von Energie zu der Se-kundärseite des LED- Konverters vorgesehen, urn somit Informationen von der Sekundärseite ohne separate Ftiickfiihrung iiber die SELV- Barriere auslösen bzw. abrufen zu können.

[0090] Eine weitere Ausgestaltung ist es, dass iiber die gezeigte Schnittstelle, gezielt diskrete Spannungspegel auf der Sekundärseite erzeugt werden können, wobei bei den jeweiligen unterschiedlichen Spannungspegeln unterschiedliche Auslesevorgänge erzeugt werden kön-nen. Beispielsweise könnte vorgesehen sein, dass bei einem Spannungspegel von 5 Volt wie festgestellt an dem Pin ADC ein ohmscher Widerstand ausgelesen wird - iiber die primärseiti-gen Taktungsparameter - und von einem davon abweichenden DC-Spannungspegel von beispielsweise 7 Volt eine intelligente Schaltung 50 im Sinne eines digitalen Protokolls durch Last-wechselspriinge Information wiedergibt.

REFERENZZEICHEN 1 LED-Beleuchtungssystem 2 LED-Modul 3 LED-Treiber 4 LEDs 5 Kompensationseinheit 6 Kodierschaltung 7 Versorgungseinheit 8 Filter- und Gleichrichtereinheit 9 PFC-Schaltung 20 Konverter zum Auslesen (Auslese-Konverter) 21 Clbertrager 22 Erfassungsschaltung 23 Steuereinheit 40 LED-Konverter zur Versorgung 50 Intelligente Schaltung 51 Sensor

Claims (13)

1. Ansprüche

   1. Verfahren zum Auslesen von Information von einem LED- Modul (2), aufweisend die Schritte: - galvanisch getrenntes Übertragen (21) einer elektrischen Leistung zu einer Schaltung (6) auf der Sekundärseite eines Übertragers, derart, dass an der Schaltung (6) eine defi-nierte Spannung anliegt, wobei die Schaltung (6) dem LED-Modul (2) zugeordnet ist, und - indirektes Erfassen eines elektrischen Parameters der Schaltung (6) Oder dessen zeitli-cher Veränderung anhand eines Parameters, der auf der Primärseite des Llbertragers (21) erfasst wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der elektrische Parameter der Schaltung der Strom durch die Schaltung Oder der Wert des Widerstands und/oder der Impedanz der Schaltung ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der auf der Primärseite des Clbertragers erfasste Parameter ein Taktungsparame-ter, wie die Frequenz und/oder das Tastverhältnis, des getakteten Llbertragers ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die sekundärseitige, dem LED-Modul (2) zugeordnete Schaltung (6) bei Anliegen der definierten Spannung wenigstens einen, vorzugsweise mehrere Lastwechsel ausfiihrt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 Oder 4, bei dem der elektrische Parameter der Schaltung (6) auf der Sekundärseite des Llbertragers (21) eine Information von einem mit dem LED-Modul (2) funktional verbundenen Sensor (51) widergibt, insbesondere von einem Tageslicht-, Rauch- Oder Bewegungssensor.
6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspriiche, bei dem an die sekundärseitige Schaltung (6) zwei Oder mehr unterschiedliche diskrete Spannungspegel anlegbar sind und die sekundärseitige Schaltung (6) sich bei unterschiedlichen Spannungspegel elektrisch unterschiedlich verhält, so dass unterschiedliche Information an der Primärseite erfassbar ist.
7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspriiche, bei dem die Schaltung (6) eine intelligente Schaltung (50), die definierte Lastwechsel erzeugt, und/oder einen Ohm'schen Widerstand (Rset) aufweist.
8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspriiche, wobei die Spannung an der Schaltung (6) indirekt, insbesondere mittels einer mit der Sekundärseite des Llbertragers (21) gekoppelten Messwicklung (P2), an der Primärseite des Llbertragers (21) erfasst wird.
9. 9. LED-Konverter (20), der zum Auslesen von Information von einem anschließbaren und versorgbaren LED-Modul (2) ausgelegt ist, aufweisend: - einen primärseitig gespeisten Llbertrager (21) zur galvanisch getrennten Llbertragen einer elektrischen Leistung zu einer dem LED-Modul (2) zugeordneten Schaltung (6), die ausgehend von der Sekundärseite des Llbertragers versorgbar ist, derart, dass an der Schaltung (6) eine definierte Spannung anliegt, und - eine auf der Primärseite des Llbertragers (21) angeordnete Erfassungsschaltung (22) zum indirekten Erfassen eines elektrischen Parameters der Schaltung (6) Oder dessen zeitlicher Veränderung.
10. 10. Konverter nach Anspruch 9, bei dem die Erfassungsschaltung (22) dazu ausgelegt ist, einen, vorzugsweise mehrere Lastwechsel der sekundärseitigen, dem LED-Modul zugeordneten Schaltung zu erfassen.
11. 11. Konverter nach Anspruch 9 Oder 10, bei dem der elektrische Parameter der Schaltung auf der Sekundärseite des llbertragers eine Information von einem mit dem LED-Modul funktional verbundenen Sensor widergibt, insbesondere von einem Tageslicht-, Rauch- Oder Bewegungssensor.
12. 12. Konverter nach einem der Anspmche 9 bis 11, der dazu ausgelegt ist, an die sekundärseitige Schaltung zwei Oder mehr unterschiedliche diskrete Spannungspegel anzulegen.
13. 13. Konverter nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Spannung, die an der Schaltung (6) über einen Kodierwiderstand abfällt, indirekt, insbesondere mittels einer mit der Sekundärseite des Llbertragers gekoppelten Messwick-lung, an der Primärseite des (llbertragers erfasst wird. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen