AT15161U1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erzeugung von weißem Licht mittels LEDS - Google Patents

Abstract

Eine Betriebsschaltung (14a) dient der Ansteuerung einer LED-Strecke (15), welche zur Erzeugung von Mischlicht wenigstens zwei LED-Typen (r, w) unterschiedlichen Spektrums aufweist. Die LED-Strecke (15) weist dabei einen Hauptzweig (33), welcher zumindest eine LED (26, 27a) beinhaltet auf. Die LED-Strecke (15) weist weiterhin einen Kompensationszweig (32, 32a) auf. Die Betriebsschaltung (14a) ist dabei ausgebildet, um den Kompensationszweig (32, 32a) mit einem Kompensationsstrom (I1)) zu beaufschlagen. Der Kompensationsstrom ist dabei in Anhängigkeit eines Temperatursignals, welches direkt oder indirekt von einem Sensor erfasst wird getaktet, bevorzugt pulsweitenmoduliert (PWM).

Description

Beschreibung

VERFAHREN UND SCHALTUNGSANORDNUNG ZUR ERZEUGUNG VON WEISSEM LICHT MITTELS LEDS

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Mischlicht vorbestimmter Farbe, insbesondre von weißem Licht, durch Mischen des von min-destens einer ersten LED emittierten längerwelligen Lichtes mit dem von mindestens einer zweiten LED emittierten kürzerwelligen Lichtes. Die Grenze zwischen dem längerwelligen und dem kürzerwelligen Licht kann bspw. bei 500nm (bzgl. des Peaks des Spektrums) liegen.

[0002] Es ist bekannt, Mischlicht einer vorbestimmten Farbe durch Mischen des von mindestens zwei LEDs emittierten Lichtes zu erzeugen, wobei das von der einen LED und das von der anderen LED emittierte Licht unterschiedliche Wellenlängen haben. Beispielweise kann ,,war-mes" Weißlicht durch Mischen des von einer Rotlicht-LED emittierten Lichtes und des von einer farbkonvertierten Blaulicht-LED oder UV-Licht-LED (es handelt sich dabei bspw. urn einen blaues Licht oder UV-Licht erzeugenden LED-Chip, der mit einer Phosphorschicht bedeckt ist, die das blaue Licht bzw. das UV-Licht in ein längerwelliges Licht mit einer entsprechend anderen Farbe umwandelt) erzeugt werden. Alternativ kann Weißlicht auch durch RGB (rot, griin, blau) Mischung oderandere Mischungen erzeugt werden.

[0003] Dabei tritt jedoch das Problem auf, dass sich der Farbort des Mischlichtes im CIE-Diagramm mit der Temperatur ändert. Eine Temperaturänderung kann ihre Ursache darin haben, dass die Umgebungstemperatur schwankt oder aber auch darin, dass sich das LED-Modul durch den Betriebsstrom mit der Zeit erwärmt. Im letztgenannten Fall wird erst nach einer ge-wissen Aufwärmzeit ein stabiler Zustand erreicht. Diese beträgt in der Regel mindestens 10 Minuten, kann aber auch erheblich längerdauern.

[0004] Temperaturänderungen haben aus folgendem Grund Farbortänderungen des Mischlichtes zur Folge: Je höher die Temperatur in einem LED-Modul ansteigt, desto geringer ist die Intensität des von den LEDs emittierten Lichtes (bei gleichbleibendem Strom durch die LED). Der Verlauf der Intensität in Abhängigkeit von der Temperatur ist abfallend oder - mit anderen Worten - der Gradient ist negativ. Das ware an sich in Bezug auf die Farbe des Mischlichtes noch kein Problem, wenn der negative Gradient des längerwelligen LED-Lichtes und der des kürzerwelligen LED-Lichtes in etwa gleich wären. Tatsächlich ist jedoch der negative Gradient von längerwelligem LED-Licht größer ist als der negative Gradient von kürzerwelligem LED-Licht, mit der Folge, dass sich das Spektrum des Mischlichtes verändert.

[0005] Darüber hinaus kann auch der Wirkungsgrad der Phosphorschicht temperaturabhängig sein.

[0006] Somit kann es bei einer typischen Erwärmung eines LED-Moduls bspw. von Raumtem-peratur auf 60°C bis 80°C zu einer Farbortverschiebung kommen, die für das menschliche Auge wahrnehmbar ist.

[0007] Bei weißem Licht äußert sich die Temperaturabhängigkeit ggf. auch durch eine Verände-rung der Farbtemperatur.

[0008] Aus der WO 2011/054547 A1 ist es bekannt, in einer LED-Ansteuerschaltung einen passiven Kompensationszweig einzusetzen, welcher die Spannung an einer oder an mehreren LEDs einer Serienschaltung von LEDs in Abhängigkeit der jeweiligen Temperatur durch Schal-ten auf Masse reduziert. Dabei wird jedoch ein Teil der elektrischen Leistung mittels eine NTC-Widerstands thermisch umgesetzt, was zu einem hohen Energieverbrauch führt. Darüber hinaus wird die temperaturinduzierte Farbveränderung nur unzureichend kompensiert.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der geschilderten nachteiligen Erscheinung entgegenzuwirken und gleichzeitig einen hohen Gesamtwirkungsgrad zu erreichen.

[0010] Die Aufgabe ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängi- gen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.

[0011] Eine erfindungsgemäße Betriebsschaltung dient der Ansteuerung einer LED-Strecke, welche zur Erzeugung von Mischlicht, wenigstens zwei LED-Typen unterschiedlichen Spekt-rums aufweist. Vorzugsweise ist ein LED-Typ eine monochromatische, bspw. rote LED, und der zweite Typ eine UV oder blaue, farbstoffkonvertierte Weisslicht-LED.

[0012] Die LED-Strecke weist dabei einen Hauptzweig, welcher zumindest eine LED beinhaltet auf. Die LED-Strecke weist weiterhin einen Kompensationszweig auf. Die Betriebsschaltung ist dabei ausgebildet, um den Kompensationszweig mit einem Kompensationsstrom zu beauf-schlagen. Die Betriebsschaltung ist dabei ausgebildet, um den Kompensationszweig abhängig von einem Temperatursignal als Signal von einem die Temperatur direkt Oder indirekt erfassen-den Sensors mit einem Kompensationsstrom zu beaufschlagen, wobei der Kompensationsstrom abhängig von dem Temperatursignal getaktet, vorzugsweise PWM moduliert ist. So fließt keine Oder nur wenig Leistung gegen Masse ab. Ein hoher Wirkungsgrad wird erreicht. Gleich-zeitig kann eine Temperaturveränderung kompensiert werden.

[0013] Vorzugsweise weist die Betriebsschaltung weiterhin bevorzugt eine Verarbeitungsein-richtung auf, welche in Abhängigkeit des Temperatursignals den Hauptstrom und den Kompensationsstrom einstellt. Der Sensor weist vorzugsweise einen PTC-Widerstand oder einen NTC-Widerstand oder einen Thermistor oder einen Spannungsmesser auf. So ist eine sehr genaue Kompensation möglich.

[0014] Vorteilhafterweise weist die Betriebsschaltung einen Schalter auf, welcher von der Ver-arbeitungseinrichtung steuerbar ist. Der Schalter weist dann einen ersten Schaltzustand und einen zweiten Schaltzustand auf. Der Schalter ermöglicht in dem ersten Schaltzustand einen Fluss des Kompensationsstroms durch den Kompensationszweig und in dem zweiten Schaltzustand keinen Fluss des Kompensationsstroms durch den Kompensationszweig. So ist die Ein-stellung der Helligkeitsverhältnisse des Hauptzweigs und des Kompensationszweigs sehr ein-fach.

[0015] Bevorzugt ist die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet, um den Schalter derart zu steu-ern, dass die Taktung, bevorzugt die Pulsweitenmodulation (PWM) des Kompensationsstroms durchzuführen. Die Pulsweitenmodulation erfolgt dann in Abhängigkeit von einer gegenwärtigen Temperatur. So ist eine für das menschliche Auge unsichtbare Einstellung der Helligkeitsvertei-lung ohne eine Notwendigkeit nachteiliger Dimmvorgänge möglich.

[0016] Die Betriebsschaltung verfügt bevorzugt zusätzlich über eine Rückführleitung, welche eine gegenwärtige Temperatur oder einen von einer gegenwärtigen Temperatur abgeleiteten Steuerparameter einer sie versorgenden Stromquelle zuführt.

[0017] Bevorzugt weist der Hauptzweig zumindest eine LED eines ersten Typs auf. Vorzugsweise weist weiterhin der Kompensationszweig zumindest eine LED eines zweiten Typs auf. Bevorzugt beinhaltet der Hauptzweig lediglich LEDs des ersten Typs oder LEDs des ersten Typs und des zweiten Typs. So ist ein einfacher Aufbau möglich.

[0018] Alternativ weist der Hauptzweig zumindest eine LED eines ersten Typs auf, während der Kompensationszweig keine LED eines ersten Typs und keine LED eines zweiten Typs aufweist. So ist eine weitere Vereinfachung des Aufbaus möglich.

[0019] Dabei ist vorzugsweise der zweite LED-Typ eine optional farbstoffkonvertierte rote, amberfarbene, orange, oder infraorange LED. Zusätzlich oder alternativ ist der erste LED-Typ eine optional farbstoffkonvertierte Blaulicht-LED oder UV-Licht LED.

[0020] Ein erfindungsgemäßes LED-Modul beinhaltet eine oben genannte Betriebsschaltung und eine von dieser versorgte LED-Strecke.

[0021] Eine erfindungsgemäße LED-Lampe beinhaltet ein oben genanntes LED-Modul.

[0022] Vorzugsweise beinhaltet die erfindungsgemäße LED-Lampe weiterhin eine Stromver- sorgungsschaltung. Die Stromversorgungsschaltung ist dann ausgebildet, um in Abhängigkeit von einem Rückführsignal, welches einer gegenwärtigen Temperatur oder einem von einer gegenwärtigen Temperatur abgeleiteten Steuerparameter entspricht, einen Gesamtstrom zur Versorgung des LED- Moduls einzustellen. So kann die benötigte Leistung weiter reduziert werden während die Farbtemperatur und die Helligkeit der LED-Strecke sehr genau einstellbar sind.

[0023] Zusätzlich oder alternativ kann die Betriebsschaltung den Kompensationszweig auch abhängig von einer direkt oder indirekt übermitteltem Helligkeitssignal oder der Versorgungs-spannung mit einem Kompensationsstrom beaufschlagen, wobei der Kompensationsstrom abhängig von dem Temperatursignal getaktet, vorzugsweise pulsweitenmoduliert moduliert ist.

[0024] Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient dem Betreiben einer LED-Strecke. Die. LED-Strecke erzeugt dann Mischlicht mit wenigstens zwei LED-Typen unterschiedlichen Spektrums. Die LED-Strecke beinhaltet einen Hauptzweig, welcher zumindest eine LED beinhaltet. Ein Kompensationszweig wird mit einem einstellbaren Kompensationsstrom gespeist. Der Kompensationsstrom ist dabei in Abhängigkeit eines direkt oder indirekt erfassten Temperatursignals getaktet, bevorzugt pulsweitenmoduliert.

[0025] Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sollen nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren der begleitenden Zeichnungen erläutert werden.

[0026] Es zeigen: [0027] Fig. 1 eine beispielhafte LED-Lampe mit einer LED- Strecke; [0028] Fig. 2a ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem

Schaltplan; [0029] Fig. 2b ein zweites Ausfiihrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem

Schaltplan; [0030] Fig. 3 Ein drittes Ausfiihrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem

Schaltplan; [0031] Fig. 4a -

Fig. 4d verschiedene Signale innerhalb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im zeitli-chen Ablaut; [0032] Fig. 5 ein erstes Ausfiihrungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, und [0033] Fig. 6 ein zweites Ausfiihrungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.

[0034] Zunächst wird anhand der Fig. 1 die der gegenwärtigen Erfindung zugrundeliegende Problematik anhand einer exemplarischen LED-Lampe erläutert. Anschließend wird mittels Fig. 2a - 4 auf den Aufbau und die Funktionsweise verschiedener Formen der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingegangen. Abschließend wird anhand von Fig. 5 - 6 die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht. Identische Elemente wurden in ähnlichen Abbil-dungen zum Teil nicht wiederholt dargestellt und beschrieben.

[0035] Nachfolgend sollen LEDs, die rotes Licht emittieren (auch als „rote LEDs" bezeichnet), stellvertretend fiir längerwellige LEDs stehen, während weißes Licht emittierende LEDs (auch als „weiße oder blaue oder farbkonvertierte weiße oder farbkonvertierte blaue LEDs" bezeichnet) stellvertretend fiir kiirzerwellige LEDs stehen.

[0036] Die Grenze bzgl. des Peaks des Spektrums zwischen dem längerwelligen und dem kiirzerwelligen Licht kann bspw. bei 500nm liegen.

[0037] Fig. 1 zeigt eine exemplarische LED-Lampe. Dabei ist nur der innere Aufbau dargestellt. Eine Stromversorgungsschaltung 1 ist dabei direkt mit einem LED-Modul 2 verbunden. Die Stromversorgungsschaltung 1 beinhaltet dabei ein Gleichrichter-Modul 3, welches aus einem Wechselstrom einen geglätteten Gleichstrom erzeugt. Der Wechselstrom wird dabei an einem Netzanschluss 6 zugefiihrt. Die Stromversorgungsschaltung 1 beinhaltet dabei weiterhin eine

Stromquelle 4. Diese erzeugt aus dem Gleichstrom, welcher von dem Gleichrichtermodul 3 erzeugt wird, einen konstanten Gleichstrom I LED, welcher dem LED-Modul 2 zugeführt wird. Alternativ kann auch eine Spannungsquelle eingesetzt werden. Das LED-Modul 2 besteht hier aus einer Serienschaltung zahlreicher LEDs. Es handelt sich dabei urn weiße und rote LEDs.

[0038] Nachdem die LEDs des LED-Moduls 2 in Serie geschaltet sind, wird jede LED von dem-selben Gesamtstrom ILEd durchflossen. Bei einer konstanten Temperatur sorgt dies für eine konstante Farbtemperatur des resultierenden Mischlichts. Ergibt sich jedoch eine Temperatur-veränderung, z.B. durch Veränderung der Außentemperatur oder durch Erwärmung aufgrund der umgesetzten Leistung, so ergibt sich eine Drift der Farbtemperatur, da die unterschiedlichen LED-Typen eine unterschiedliche Temperaturcharakteristik aufweisen.

[0039] In Fig. 2a ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen LED-Lampe darge-stellt. Die erfindungsgemäße LED-Lampe beinhaltet eine Stromversorgungsschaltung 10 und ein LED-Modul 11. Der Aufbau der Stromversorgungsschaltung 10 entspricht dabei dem Aufbau der Stromversorgungsschaltung 1 aus Fig. 1. Das Gleichrichtermodul 12 entspricht dem Gleichrichtermodul 3. Die Stromquelle 13 entspricht der Stromquelle 4. Alternativ kann auch hier eine Spannungsquelle eingesetzt werden.

[0040] Der Gesamtstrom Led wird von der Stromversorgungsschaltung 10 erzeugt und dem LED-Modul 11 zugeführt. Bei dem hier dargestellten LED-Modul 11 handelt es sich urn ein erfindungsgemäßes LED-Modul. Das LED-Modul 11 beinhaltet eine erfindungsgemäße Be-triebsschaltung 14a und eine LED-Strecke 15.

[0041] Die LED-Strecke 15 besteht auch hier aus einer Serienschaltung mehrerer LEDs 20 -26. Die LEDs 21 - 26 sind dabei weiße LEDs von einem ersten Typ (w). Die LED 20 ist eine rote LED dabei von einem zweiten Typ (r). Zusätzlich zu den in Serie geschalteten LEDs 20 - 26 beinhaltet die LED- Strecke 15 einen parallel geschalteten Kompensationszweig 32. Dieser ist parallel zu einem Hauptzweig 33 geschaltet, welcher hier lediglich die LED 26 beinhaltet. Der Kompensationszweig 32 beinhaltet einen ohmschen Widerstand 28 und eine LED 27. Die LED 27 ist hier von dem zweiten Typ (r). An dem Verbindungspunkt zwischen dem Kompensationszweig 32. und dem Hauptzweig 33 teilt sich der Gesamtstrom ILed auf in einen Kompensations-strom li und einen Hauptstrom l2. Der Kompensationsstrom h fließt durch den Kompensationszweig 32, während der Hauptstrom l2 durch den Hauptzweig 33 fließt. Der ohmsche Widerstand 28 dient hier lediglich dazu, den Spannungsabfall an der LED 27 dem Spannungsabfall an der LED 26 anzugleichen. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Typen (r, w) weisen die LEDs 27 und 26 einen unterschiedlichen Spannungsabfall auf.

[0042] Die Betriebsschaltung 14a weist dabei einen Schalter 29 auf, welcher von einem Mikro-controller 31 gesteuert wird. Der Schalter 29 wird von dem Mikrocontroller 31 derart gesteuert, dass eine Pulsweitemodulation durchgefiihrt wird. D.h. das Verhältnis des Kompensations-stroms h zu dem Hauptstrom l2 wird mittels Pulsweitenmodulation durch den Schalter 29 einge-stellt. Uber die Einstellung des Verhältnisses zwischen dem Kompensationsstrom ^ und dem Hauptstrom l2 wird die durchschnittliche Helligkeit der LED 27 und der LED 26 eingestellt. Da die LEDs 26, 27 unterschiedliche Spektralbereiche emittieren, kann so die Farbtemperatur der gesamten LED-Strecke 15 eingestellt werden.

[0043] Die Pulsweitenmodulation wird dabei von dem Mikrocontroller 31 in Abhängigkeit von einer gegenwärtigen Temperatur eingestellt. Die gegenwärtige Temperatur wird mittels eines Sensors ermittelt. In Fig. 2 handelt es sich bei dem Sensor urn einen temperaturabhängigen Widerstand (PTC-Widerstand) 30. Alternativ sind jedoch auch NTC-Widerstände Oder Thermis-toren denkbar. Darüber hinaus kann als Sensor auch ein Spannungsmesser eingesetzt werden, welcher die an der gesamten LED-Strecke 15 abfallende Spannung misst. Auch hinsichtlich dieses Parameters ergibt sich eine Temperaturcharakteristik.

[0044] In Abhängigkeit von dem resultierenden Sensor-Signal stellt der Mikrocontroller 31 die Pulsweitenmodulation derart ein, dass sich eine konstante Farbtemperatur der LED-Strecke 15 ergibt.

[0045] Der Gesamtstrom ILed wird vollständig zum Betrieb der LEDs 20 - 27 genutzt. Es ergibt sich somit ein sehr hoher Gesamtwirkungsgrad. Der ohmsche Widerstand 28 weist lediglich einen sehr kleinen Wert auf, da er lediglich zur Kompensation des geringfügig abweichenden Spannungsabfalls der unterschiedlichen LED-Typen (r, w) dient. So hat der ohmsche Widerstand 28 lediglich einen sehr geringen negativen Einfluss auf den Gesamtwirkungsgrad.

[0046] Fig. 2b zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen LED-Lampe. Das Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 2a.

[0047] Der Kompensationszweig 32a entspricht hier dem Kompensationszweig 32 aus Fig. 2. Der Kompensationszweig 32a beinhaltet hier jedoch keine Bauteile, sondern stellt lediglich eine durch den Schalter 29 geschaltete Überbrückung des Hauptzweigs 33a dar. Der Hauptzweig 33a entspricht dem Hauptzweig 33, beinhaltet jedoch statt der LED 26 des ersten Typs (w) eine LED 27a des zweite Typs (r). Durch die gezielte, vorzugsweise getaktete Schaltung des Schal-ters 29 kann auch so die resultierende Farbtemperatur eingestellt werden.

[0048] In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen LED-Lampe darge-stellt. Gegeniiber Fig. 2 ist hier nur die Betriebsschaltung 14b verändert. Zusätzlich zu der Steuerung der Pulsweitenmodulation über den Schalter 29 durch den Mikrocontroller 31 erfolgt hier zusätzlich eine Steuerung des Gesamtstroms ILed- Diese Steuerung erfolgt iiber eine Riick-führleitung 35, welche ein Steuersignal des Mikrocontrollers 31 an die Stromquelle 13 der Stromversorgungsschaltung 10 übermittelt. Eine solche Steuerung dient der weiteren Verbesse-rung der Farbstabilität. So verändert sich mit der Temperatur der Strombedarf einer LED, urn eine konstante Helligkeit zu erreichen. In Abhängigkeit ihrer Helligkeit weisen zahlreiche LEDs eine Farbcharakteristik auf. D.h. bei unterschiedlichen Helligkeiten des Betriebs ergibt sich eine unterschiedliche Farbcharakteristik.

[0049] Durch Steuerung des Gesamtstroms ILed in Abhängigkeit von der gegenwärtigen Temperatur kann dieser Effekt vermieden werden. D.h. bei veränderter Temperatur wird der Gesamtstrom Led erhöht bzw. verringert, urn eine konstante Gesamthelligkeit und damit auch eine konstante Farbtemperatur zu erreichen.

[0050] Statt eines Steuersignals des Mikrocontrollers 31 kann auch direkt das Sensorsignal Oder ein die Temperatur anzeigendes Signal zurückgeführt werden. Die Bestimmung der geeig-neten Stromstärke erfolgt dann seitens der Stromversorgungsschaltung 10.

[0051] In Fig. 4a - 4d sind zahlreiche Signale in einer erfindungsgemäßen LED-Lampe im zeitli-chen Ablauf dargestellt. Fig. 4a zeigt dabei das Schaltverhalten des Schalters 29 und somit die Pulsweitenmodulation. Vor dem Zeitpunkt t1 ist der Schalter etwa gleich lange geöffnet wie geschlossen. Nach dem Zeitpunkt t1 wird die Einschaltzeitdauer deutlich verringert. Der Zeitpunkt t1 entspricht hier z.B. einer deutlichen Temperaturverringerung.

[0052] Fig. 4d zeigt dabei den Gesamtstrom ILed· Deutlich erkennbar ist hier, dass der Gesamtstrom I led sowohl vor dem Zeitpunkt t1 als auch nach dem Zeitpunkt t1 konstant ist. Wenn eine Steuerung des Gesamtstroms in Abhängigkeit der Temperatur durchgefiihrt wird, ändert sich jedoch auch der Gesamtstrom mit derTemperaturänderung bei t1.

[0053] Fig. 4b zeigt den Kompensationsstrom L. Deutlich erkennbar ist hier, dass der Kompen-sationsstrom h während der Einschaltdauer des Schalters 29 fließt und ansonsten nicht fließt.

[0054] In Fig. 4c ist der Hauptstrom l2 dargestellt. Deutlich erkennbar ist hier, dass der Haupt-strom l2 dem Gesamtstrom ILed entspricht, solange der Schalter 29 geöffnet ist. Wenn der Schalter 29 geschlossen ist, entspricht der Hauptstrom l2 dem Gesamtstrom lLED abziiglich des Kompensationsstroms h.

[0055] Die Pulsweitenmodulation erfolgt dabei in einer für das menschliche Auge nicht wahr-nehmbaren Geschwindigkeit. Für das menschliche Auge ergibt sich somit eine Farbwahrneh-mung, welche dem zeitlichen Mittel über die Pulsweitenmodulation entspricht.

[0056] In Fig. 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem ersten Schritt 40 werden Temperaturparameter bestimmt. D.h. es wird ein Signal gemessen, weicnes aie lemperaiur aer Ltu- birecKe mogncnst genau wieaergiot. in einem zweiten Schritt 41 wird das einzustellende Helligkeitsverhältnis zwischen dem Hauptzweig und dem Kompensationszweig ermittelt, welches notwendig ist, um eine gewünschte Farbtempera-tur bei der gegenwärtig gemessenen Temperatur zu erreichen. Hierzu wird basierend auf den gemessenen Temperaturparametern zunächst die gegenwärtige Temperatur bestimmt. Basierend auf der gegenwärtigen Temperatur wird das Tastverhältnis der Pulsweitenmodulation ermittelt. Der Zwischenschritt über die Bestimmung der gegenwärtigen Temperatur kann auch entfallen. Dann wird direkt aus den gemessenen Temperaturparametern das Tastverhältnis bestimmt. Diese Bestimmung kann über eine Berechnungsvorschrift oder über eine durch den Mikrocontroller abgespeicherte Tabelle erfolgen.

[0057] In einem dritten Schritt 42 wird die im zweiten Schritt 41 bestimmte Pulsweitenmodulation durchgeführt. D.h. der Strom durch den Kompensationszweig wird ein/ausgeschaltet. Da sich der Gesamtstrom lLED auf den Hauptzweig und den Kompensationszweig verteilt, wird gleichzeitig auch der Hauptstrom l2 eingestellt. Fortgefahren wird mit dem ersten Schritt 40.

[0058] Die dargestellte Abfolge wird beliebig häufig während der gesamten Betriebsdauer der LED-Strecke wiederholt. Da Temperaturveränderungen der LED-Strecke üblicherweise eher langfristiger Natur sind, genügt es, wenn die Schritte mindestens einmal pro Minute, vorzugs-weise mindestens einmal pro 10 Sekunden, besonders bevorzugterweise mindestens einmal pro Sekunde durchgeführt werden. Das hier dargestellte Verfahren entspricht der Anordnung aus Fig. 2.

[0059] In Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens darge-stellt. Das hier dargestellte Verfahren entspricht der Anordnung aus Fig. 3.

[0060] Die Schritte 50, 51 und 53 entsprechen dabei den Schritten 40 - 42 aus Fig. 5. Zusätz-lich ist ein Schritt 52 zwischen dem Schritt 51 und dem Schritt 53 eingefiigt. Im Schritt 52 wird zusätzlich die notwendige Gesamtstromstärke Led basierend auf der gegenwärtigen Temperatur eingestellt.

[0061] Zusätzlich oder alternativ kann die Betriebsschaltung (14a, 14b) den Kompensationszweig (32) auch abhängig von einer direkt oder indirekt übermitteltem Helligkeitssignal oder der Versorgungsspannnung mit einem Kompensationsstrom (h) beaufschlagen, wobei der Kom-pensationsstrom abhängig von dem Temperatursignal getaktet, vorzugsweise pulsweitenmodu-liert (PWM) moduliert ist.

[0062] Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Alle vorste-hend beschriebenen Merkmale oder in den Figuren gezeigten Merkmale sind im Rahmen der Erfindung beliebig vorteilhaft miteinander kombinierbar.

Claims (18)

1. Ansprüche

   1. Betriebsschaltung (14a, 14b) für eine LED-Strecke (15), welche zur Erzeugung von Misch-licht wenigstens zwei LED- Typen (r, w) unterschiedlichen Spektrums aufweist, wobei die LED-Strecke (15) einen Hauptzweig (33, 33a) aufweist, welcher zumindest eine LED (26, 27a) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Strecke (15) einen Kompensationszweig (32, 32a) aufweist, und dass die Betriebsschaltung (14a, 14b) ausgebildet ist, den Kompensationszweig (32, 32a) abhängig von einem Temperatursignal als Signal von einem die Temperatur direkt oder in-direkt erfassenden Sensors (30) mit einem Kompensationsstrom (L) zu beaufschlagen, wobei der Kompensationsstrom (L) abhängig von dem Temperatursignal getaktet, vor-zugsweise pulsweitenmoduliert (PWM) moduliert ist.
2. 2. Betriebsschaltung (14a, 14b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsschaltung (14a, 14b) eine Verarbeitungseinrichtung (31) aufweist, welche in Abhängigkeit des Temperatursignals den Hauptstrom (l2) und den Kompensationsstrom (l-i) einstellt.
3. 3. Betriebsschaltung (14a, 14b) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) einen PTC-Widerstand oder einen NTC-Widerstand oder einen Thermistor oder einen Spannungsmesser aufweist.
4. 4. Betriebsschaltung (14a, 14b) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsschaltung (14a, 14b) einen Schalter (29) aufweist, welcher von der Verarbeitungseinrichtung (30) steuerbar ist, dass der Schalter (29) einen ersten Schaltzustand (EIN) und einen zweiten Schaltzustand (AUS) aufweist, dass der Schalter (29) in dem ersten Schaltzustand (EIN) einen Fluss des Kompensations-stroms (h) durch den Kompensationszweig (32, 32a) ermöglicht, und dass der Schalter (29) in dem zweiten Schaltzustand (AUS) einen Fluss des Kompensationsstroms (li) durch den Kompensationszweig (32, 32a) nicht ermöglicht.
5. 5. Betriebsschaltung (14a, 14b) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (30) ausgebildet ist, urn den Schalter (29) derart zu steuern, urn die Taktung, vorzugsweise die Pulsweitenmodulation (PWM) des Kompensationsstroms (1-0 zu errei-chen.
6. 6. Betriebsschaltung (14b) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsschaltung (14b) über eine Rückführleitung (35) verfügt, welche eine ge-genwärtige Temperatur oder einen von einer gegenwärtigen Temperatur abgeleiteten Steuerparameter einer sie versorgenden Stromquelle (13) zuführt.
7. 7. Betriebsschaltung (14b) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptzweig (33) zumindest eine LED (26) eines ersten Typs (w) aufweist, dass der Kompensationszweig (32) zumindest eine LED (27) eines zweiten Typs (r) aufweist, und dass der Hauptzweig (33) lediglich LEDs des ersten Typs Oder LEDs (26) des ersten Typs (w) und des zweiten Typs (r) beinhaltet.
8. 8. Betriebsschaltung (14a, 14b) nach einem der Anspmche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptzweig (33a) zumindest eine LED (27a) eines ersten Typs (w) aufweist, dass der Kompensationszweig (32a) keine LED eines ersten Typs (w) und keine LED eines zweiten Typs (r) aufweist.
9. 9. Betriebsschaltung (14a, 14b) nach einem der Anspmche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite LED-Typ (r) eine optional farbkonvertierte rote, amberfarbene, orange, o-der infraorange LED ist, und/oder dass der erste LED-Typ (w) eine optional farbkonvertierte Blaulicht-LED Oder UV-Licht LED ist.
10. 10. LED-Modul (11), aufweisend eine Betriebsschaltung (14a, 14b) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, und eine von dieser versorgte LED-Strecke (15).
11. 11. LED-Lampe, insbesondere für Weisslicht, insbesondere Retrofit LED-Lampe, aufweisend wenigstens ein LED-Modul (11) nach Anspruch 10.
12. 12. LED-Lampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Lampe weiterhin eine Stromversorgungsschaltung (10) aufweist, und dass die Stromversorgungsschaltung (10) ausgebildet ist, urn in Abhängigkeit von einem Rück-führsignal, welches einer gegenwärtigen Temperatur Oder einem von einer gegenwärtigen Temperatur abgeleiteten Steuerparameter entspricht, einen Gesamtstrom (ILEd) zur Ver-sorgung des LED-Moduls (11) einzustellen.
13. 13. Verfahren zum Betreiben einer LED-Strecke (15), welche Mischlicht mit wenigstens zwei LED-Typen (r, w) unterschiedlichen Spektrums erzeugt, wobei die LED-Strecke (15) einen Hauptzweig (33, 33a) aufweist, welcher zumindest eine LED (26, 27a) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kompensationszweig (32, 32a), abhängig von einem Temperatursignal als Signal, welches die Temperatur direkt oder indirekt erfasst mit einem Kompensationsstrom (h) be-aufschlagt wird, wobei der Kompensationsstrom (h) abhängig von dem Temperatursignal getaktet, vorzugsweise pulsweitenmoduliert (PWM) ist.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des Temperatursignals der Hauptstrom (l2) und der Kompensationsstrom (h) eingestellt werden.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 13 Oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptzweig (33) zumindest eine LED (26) eines ersten Typs (w) aufweist, dass der Kompensationszweig (32) zumindest eine LED (27) eines zweiten Typs (r) aufweist, und dass der Hauptzweig (33) lediglich LEDs des ersten Typs Oder LEDs (26) des ersten Typs (w) und des zweiten Typs (r) beinhaltet.
16. 16. Verfahren nach einem der Anspmche 13 Oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptzweig (33a) zumindest eine LED (27a) eines ersten Typs (w) aufweist, dass der Kompensationszweig (32a) keine LED eines ersten Typs (w) und keine LED eines zweiten Typs (r) aufweist.
17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite LED-Typ (r) eine optional farbkonvertierte rote, amberfarbene, orange, o-der infraorange LED ist, und/oder dass der erste LED-Typ (w) eine optional farbkonvertierte Blaulicht-LED Oder UV-Licht LED ist.
18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gesamtstrom (ILed) durch die LED-Strecke (15) in Abhängigkeit von einer gegen-wärtige Temperatur oder einem von einer gegenwärtigen Temperatur abgeleiteten Steuer-parameter eingestellt wird. Hierzu 6 Blatt Zeichnungen