AT15400U1 - LED-Konverter mit Froststart-Funktion - Google Patents

Abstract

In einem ersten Aspekt stellt die Erfindung ein LED-Konverter (1) bereit, der dazu eingerichtet ist, wenigstens eine LED-Strecke (5) oder andere Leuchtmittel mit mindestens einer LED selektiv, insbesondere abhängig von einer Temperaturerfassung oder fest eingestellt in einer Betriebsart für tiefe Temperaturen zu betreiben, aufweisend: wenigstens einen Elektrolytkondensator (3) in einem elektrischen Versorgungspfad, über den die LED-Strecke (5) ausgehend von einer elektrischen Versorgung, insbesondere einer Netzspannung oder einer Gleichspannung direkt oder über wenigstens eine Konverterstufe versorgbar ist, und eine Steuerschaltung (6), die dazu eingerichtet ist, die LED-Strecke (5) in der Betriebsart für tiefe Temperaturen nach jedem Einschalten der elektrischen Versorgung für eine vorbestimmte oder eine adaptive, insbesondere temperaturabhängige Zeitdauer mit einer im Vergleich der Nennleistung reduzierten Leistung, insbesondere mit einem bestimmten Dimmwert, zu betreiben, und nach Ablauf der Zeitdauer den Betrieb mit nichtreduzierter Leistung freizugeben, wobei für die Temperaturerfassung in/an dem LED-Konverter (1) ein Temperatursensor (7) vorgesehen ist.

Description

Beschreibung

LED-KONVERTER MIT FROSTSTART-FUNKTION

[0001] Die Erfindung betrifft einen LED-Konverter zum Betreiben einer LED-Strecke und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen LED-Strecke. Insbesondere betrifft das Verfahren einen LED-Konverter mit Elektrolytkondensator (ELKO, ELCAP).

[0002] LED-Konverter zum Betrieb von LED-Strecken sind allgemein bekannt, insbesondere auch LED-Konverter, bei denen ein ELKO, beispielsweise nach einem Netzfilter und/oder einem Gleichrichter, bzw. im Versorgungspfad der LED-Strecke vorgesehen ist.

[0003] Bei Verwendung eines solchen LED-Konverters stellt sich jedoch das Problem, dass bei einem Einsatz bei niedrigen Temperaturen, beispielweise in Kühl/Gefrierhäusern, Kühl/Gefrier-truhen oder -schränken, aber auch im Außenbereich, d. h. allgemein in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen, beispielsweise unter -30°C oder -25^, ein Betrieb der LED-Strecke nicht gewährleistet werden kann.

[0004] Grund hierfür ist, dass bei solch niedrigen Temperaturen, insbesondere unter -25°C, der Elektrolytkondensator des LED-Konverters nicht genügend elektrische Leistung für den Anlauf der LED-Strecke bereitstellen kann, da ein Teil des Elektrolyts des Elektrolytkondensators eingefroren sein kann.

[0005] Andererseits steigt bei solchen niedrigen Temperaturen auch der Innenwiderstand des Elektrolytkondensators stark an. So ist, insbesondere wenn die LED-Strecke mit 100 % ihrer Nennleistung betrieben werden soll, die Gefahr gegeben, dass die Aktivierung der LED-Strecke nicht erfolgen kann.

[0006] Zwar ist es möglich Elektrolytkondensatoren einzusetzen, die für einen Betrieb bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise für Temperaturen unter -40^ spezifiziert sind. Diese Elektrolytkondensatoren sind jedoch im Vergleich zu den standardmäßig eingesetzten Elektrolytkondensatoren sehr viel teurer, so dass insgesamt die Kosten des LED-Konverters stark erhöhen würden. Weiter müssten solche LED-Konverter eigens gefertigt werden.

[0007] Aus dem Stand der Technik ist das Dokument WO 2010/108982 A1 bekannt. In diesem Dokument wird beschrieben, dass einmalig während eines Einbrennvorganges von Gasentladungslampen bei Erstinbetriebnahme eines Konverters für eine bestimmte Zeit eine Beschränkung von Dimmwerten erfolgt.

[0008] Die Erfindung schlägt nunmehr einen LED-Konverter und ein Betriebsverfahren vor, um das oben genannte Problem zu lösen. Der LED-Konverter und das Verfahren sind dabei Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0009] In einem ersten Aspekt stellt die Erfindung einen LED-Konverter bereit, der dazu eingerichtet ist, wenigstens eine LED-Strecke oder andere Leuchtmittel mit mindestens einer LED selektiv, insbesondere abhängig von einer Temperaturerfassung, oder fest eingestellt in einer Betriebsart für tiefe Temperaturen zu betreiben. Der LED-Konverter weist auf: [0010] - einen Anschluss für eine Spannungsversorgung, insbesondere eine AC-Versorgung wie bspw. eine Netzspannung, [0011] - wenigstens einen Elektrolytkondensator in einem elektrischen Versorgungspfad, über den die LED-Strecke ausgehend von einer der anschliessbaren Spannungsversorgung direkt oder über wenigstens eine Konverterstufe versorgbar ist, und eine Steuerschaltung, die dazu eingerichtet ist, die LED-Strecke in der Betriebsart für tiefe Temperaturen nach jedem Einschalten der elektrischen Versorgung für eine vorbestimmte oder eine adaptive, insbesondere temperaturabhängige Zeitdauer mit einer im Vergleich mit der Nennleistung reduzierten Leistung, insbesondere mit einem bestimmten Dimmwert, zu betreiben, und nach Ablauf der Zeitdauer den Betrieb mit nichtreduzierter Leistung freizugeben.

[0012] Der Elektrolytkondensator kann dabei ausgehend von einem Stellglied/Schaltregler, insbesondere einem DC/DC-Wandler und/oder einer Konstantstromquelle, versorgt sein. Dabei ist es lediglich wichtig, dass der Elektrolytkondensator aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften als gepolter Kondensator entsprechend seiner Polung in dem Versorgungspfad angeordnet ist und mit einer Gleichspannung betrieben wird.

[0013] Der Steuerschaltung kann ein Signal zuführbar sein, insbesondere über einen damit verbundenen Bus, das zumindest einen Betrag der Leistungsreduzierung und/oder die Zeitdauer definiert. Die Steuerschaltung kann einen die Lichtleistung der LED-Strecke beeinflussenden Parameter, insbesondere einen Parameter des Schaltreglers bzw. der Konstantstromquelle vorzugsweise abhängig von dem Signal einstellen. Dabei kann der Betrag der Leistungsreduzierung als Dimmwert übertragen werden, bzw. kann das Signal der Steuerschaltung einen absoluten Wert übermitteln, auf den die Leistung zu reduzieren ist. Das Signal kann aber auch eine Leistungsänderung relativ zur aktuellen oder einer vorgegebenen Leistung signalisieren, z.B. eine prozentuale Änderung.

[0014] Die Steuerschaltung kann als IC, ASIC, und/oder Mikrokontroller ausgestaltet sein.

[0015] Die Steuerschaltung kann einen Zeitgeber/Timer aufweisen und den Betrieb mit reduzierter Leistung nach Ablauf einer durch den Zeitgeber/Timer definierten Zeitdauer beenden. Die Zeitdauer kann auch durch einen Benutzer einstellbar sein. Dazu kann es vorgesehen sein, dass der LED-Konverter beispielsweise Mittel aufweist, um eine entsprechende Zeitdauer einzustellen, beispielsweise in Form eines Drehstellers, eines DIP-Schalters, eines Schiebereglers, etc. Weiter kann vorgesehen sein, dass ein Benutzer beispielsweise über eine bestimmte Einschaltfolge definiert, dass zunächst ein Betrieb mit reduzierter Leistung durchgeführt werden soll.

[0016] Der Bus kann insbesondere ein DALI oder ein DSI-Bus sein.

[0017] Die Steuerschaltung kann dazu eingerichtet sein, nach der Zeitdauer die Leistung, mit der die LED-Strecke betrieben wird, zu verändern, insbesondere zu erhöhen, vorzugsweise auf 100 % einer Nennleistung der LED-Strecke und/oder einen vorbestimmten Dimmwert. Die Nennleistung kann insbesondere die Leistung sein, mit der das Leuchtmittel ohne Leistungsreduzierung betrieben wird. Der Dimmwert kann dabei in einem Speicher in dem LED-Konverter gespeichert sein und/oder über den Bus zu dem LED-Konverter übermittelt werden.

[0018] Weiter kann der LED-Konverter einen Temperatursensor aufweisen der die Temperatur in/an dem LED-Konverter, insbesondere an dem Elektrolytkondensator und/oder an dem Stellglied/Schaltregler erfasst. Insbesondere kann ein zum Schutz des Elektrolytkondensators vor einer Überhitzung vorgesehener Temperatursensor für die Temperaturerfassung verwendet werden.

[0019] Die Steuerschaltung kann dazu ausgelegt sein, die Zeitdauer für den Betrieb mit reduzierter Leistung abhängig von einer früheren Einschalt-/Ausschaltdauer des LED-Konverters und/oder von einer in den LED-Konverter, z. B. an dem Elektrolytkondensator und/oder an dem Stellglied/Schaltregler erfassten Temperatur einzustellen, wobei die Steuerschaltung die Zeitdauer davon abhängig über den Speicher, insbesondere eine Look-Up Tabelle, einstellt.

[0020] Die die Lichtleistung der LED-Strecke beeinflussenden Parameter für den Betrieb der LED-Strecke mit reduzierter Leistung, insbesondere die Zeitdauer, und Parameter für den daran anschließenden Betrieb der LED-Strecke, können als ein Dimmprofil in der Steuerschaltung hinterlegt sein.

[0021] Die Zeitdauer kann beispielsweise 5 bis 15 Sekunden, vorzugsweise 10 Sekunden betragen. Die reduzierte Leistung entspricht vorzugsweise 5 bis 15 %, insbesondere 10 % der Nennleistung der LED-Strecke.

[0022] Der LED-Konverter kann dazu ausgelegt sein, die LED-Strecke bei Temperaturen ab -40^ bis -20^, vorzugsweise ab Temperaturen ab -25°C zunächst mit der reduzierten Leistung zu betreiben. Insgesamt kann der LED-Konverter vorzugsweise bei Temperaturen unter -25^ bzw. -30 °C eingesetzt werden.

[0023] In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Leuchtmittels, vorzugsweise einer LED- Strecke mit wenigstens einer LED, bereit in dem das Leuchtmittel selektiv, insbesondere abhängig von einer Temperaturerfassung oder fest eingestellt in einer Betriebsart für tiefe Temperaturen betrieben wird, mit den Schritten: elektrisches Versorgen der LED-Strecke ausgehend von einer elektrischen Versorgung, insbesondere einer Netzspannung oder einer Gleichspannung direkt oder über wenigstens eine Konverterstufe über einen Versorgungspfad mit wenigstens einem Elektrolytkondensator, Betreiben der LED-Strecke in der Betriebsart für tiefe Temperaturen nach jedem Einschalten der elektrischen Versorgung für eine vorbestimmte oder eine adaptive, insbesondere temperaturabhängige Zeitdauer mit einer im Vergleich der Nennleistung reduzierten Leistung, insbesondere mit einem bestimmten Dimm-wert, und Freigeben eines Betriebs mit nichtreduzierter Leistung nach Ablauf der Zeitdauer.

[0024] In noch einem Aspekt stellt die Erfindung eine Steuerschaltung, insbesondere ASIC oder Mikrokontroller, bereit, die zur Ausführung eines Verfahrens, wie es vorstehend beschrieben ist oder für einen LED-Konverter wie er vorstehend beschrieben ist, ausgelegt ist.

[0025] In noch einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine LED-Leuchte für tiefe Umgebungstemperaturen, aufweisend eine LED-Strecke und einen LED-Konverter, wie er vorstehend beschrieben ist, bereit.

[0026] Die Erfindung sowie weitere Aspekte der Erfindung werden nunmehr auch mit Blick auf die Figuren gezeigt. Dabei zeigen: [0027] Fig. 1 schematisch einen beispielhaften Schaltungsaufbau für einen LED-Konverter gemäß der Erfindung, [0028] Fig. 2 exemplarisch zeitliche Kurvenverläufe für einen erfindungsgemäßen LED-Kon verter, [0029] Fig. 3 einen exemplarischen Kurvenverlauf eines Ersatzwiderstandes (ESR, Equiva lent Series Resistor) im Verhältnis zur Temperatur, und [0030] Fig. 4 schematisch eine Veränderung der Kapazität des Elektrolytkondensators in

Abhängigkeit zur Temperatur.

[0031] Die Erfindung sieht nunmehr vor, dass der LED-Konverter, der für den Betrieb der LED-Strecke bei sehr niedrigen Temperaturen ausgelegt ist, eine Froststart-Funktion (Frosty Start) bereitstellt, die aktivierbar oder fix vorgegeben ist. Insbesondere betreibt der LED-Konverter eine LED-Strecke so, dass nach jedem Einschalten einer elektrischen Versorgung des LED-Konverters während einer vorgegebenen Zeit von beispielsweise 10 Sekunden, die LED-Strecke stets stark gedimmt betrieben wird, beispielsweise mit einem Dimmwert von 10 % der Nennleistung der LED-Strecke. Als Froststart-Funktion ist dabei eine Betriebsart für tiefe Temperaturen bezeichnet, wobei der Ausdruck „Frost" generell das Auftreten von Temperaturen unterhalb 0°C bezeichnet.

[0032] In Fig. 1 ist beispielhaft eine Schaltung gezeigt, anhand der im Folgenden die Funktionsweise des LED-Konverters beschrieben wird.

[0033] Die Fig. 1 zeigt dabei einen LED-Konverter 1 mit einem Gleichrichter 2, der eine an den LED-Konverter 1 zugeführte elektrische Größe, z.B. einen Wechselstrom/eine Wechselspannung in eine Gleichstrom/Gleichspannung wandelt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der LED-Konverter 1 von einer elektrischen Versorgung versorgt ist, die bereits eine Gleich-spannung/einen Gleichstrom liefert.

[0034] In der schematischen Darstellung ist weiter ein Elektrolytkondensator 3 am Ausgang des beispielsweise netzgespeisten Gleichrichters 2 verschaltet. Im LED-Konverter kann der Elektrolytkondensator 3 jedoch an anderer Stelle vorgesehen sein und es können auch mehrere Elektrolytkondensatoren vorgesehen sein. Insbesondere kann der Elektrolytkondensator 3 auch nach einem Stellglied, bzw. einem Schaltregler 4, in diesem Fall einem DC/DC-Wandler, bzw. einer Konstantstromquelle oder einer PFC- Schaltung vorgesehen sein.

[0035] Insgesamt dient der LED-Konverter 1 zum Betrieb einer LED- Strecke 5, die aus wenigstens einer LED bestehen kann. Typischerweise ist auch eine Steuerschaltung 6 vorgesehen, der ein internes oder externes Signal zugeführt werden kann, und die einen die Lichtleistung der LED-Strecke 5 beeinflussenden Parameter des Schaltreglers 4 (oder z.B. der Konstantstromquelle) einstellt.

[0036] Insbesondere kann die Steuerschaltung 6 nach Ablauf der vorbestimmten Zeit den Schalterregler 4 so ansteuern, dass die LED-Strecke 5 mit einer höheren Leistung, insbesondere 100 % ihrer Nennleistung betrieben wird. Es ist daher vorgesehen, dass die Steuerschaltung (beispielsweise eine IC, ASIC oder ein Mikrokontroller, usw.) die Froststart- Funktion steuert, d. h. den stark gedimmten LED-Betrieb über die vorgegebene Zeit bei jedem Einschalten des LED- Konverters. Insbesondere kann diese Froststart-Funktion in der Software der Steuereinheit 6 des LED-Konverters 1 programmiert sein. Die Steuereinheit 6 ist daher vorzugsweise als integrierte Schaltung ASIC oder als Mikrokontroller ausgeführt.

[0037] In dem Froststart-Betrieb kann von dem Elektrolytkondensator 3 auch bei niedrigen Temperaturen genügend Leistung bereitgestellt werden, um die LED-Strecke 5 in diesem stark gedimmten Betrieb zu betreiben. Zusätzlich erwärmt der Stromfluss durch den Elektrolytkondensator 3 den Elektrolytkondensator 3. Während sich der Elektrolytkondensator 3 bei normaler Temperatur auf etwa 60'C bis 70'O erwärmt ist auch bei den genannten tiefen Temperaturen eine Eigenerwärmung des Elektrolytkondensators auf ca. 20°C bis 30°C gegeben.

[0038] Somit erwärmt sich der Elektrolytkondensator 3 im stark gedimmten Betrieb ebenfalls über eine Temperatur von ca. - 25°C, wodurch ggf. gefrorenes Elektrolyt auftaut und der Elektrolytkondensator 3 mehr Leistung bereitstellen kann.

[0039] Die Zeitdauer, in der die LED-Strecke 5 mit reduzierter Leistung betrieben wird, ist daher insbesondere so gewählt, dass der Elektrolytkondensator 3 nach Ablauf der Zeitdauer genügend erwärmt ist, also insbesondere eine Temperatur von über -25^ angenommen hat. Somit kann nach Ablauf der vorgegebenen Zeit dann ein Betrieb mit höherer Leistung, insbesondere mit 100 %-Nennleistung eingestellt werden.

[0040] Allgemein kann die Zeitdauer von der Steuerschaltung 6 überwacht und eingestellt werden. Im einfachsten Fall weist die Steuerschaltung 6 lediglich einen Zeitgeber/Timer 8 auf, so dass die Steuerschaltung nach der Zeitdauer die Leistung auf ein internes Signal von dem Zeitgeber/Timer 8 hin verändert, mit der die LED-Strecke 5 betrieben wird.

[0041] Die Steuerschaltung 6 kann jedoch auch ein externes Signal, beispielsweise von einem Bus, insbesondere von einen DALI/DSI-Bus, empfangen und davon abhängig die Froststart-Funktion ausführen. Insbesondere kann Vorgesehen sein, die Froststart-Funktion durch ein externes Signal zu aktivieren/deaktivieren, bzw. die Zeitdauer für den Betrieb mit reduzierter Leistung einzustellen. Weiter kann es vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung das Signal nicht über den Bus erhält, sondern ein Signal über die Versorgungsleitungen empfängt und entsprechend interpretiert. Diese Variante ist in Fig. 1 nicht dargestellt. So könnte beispielsweise eine bestimmte Schaltfolge und/oder eine selektive Gleichrichtung der Netzversorgung dahingehend interpretiert werden, dass dadurch die Zeitdauer eingestellt wird, bzw. die Froststart-Funktion aktiviert/deaktiviert wird. Eine solche Eingabe kann z.B. über einen (Netz-)Schalter oder Taster erfolgen.

[0042] Der LED-Konverter 1 kann weiter einen Temperatursensor 7 aufweisen. Der Temperatursensor 7 kann dabei am oder in der Nähe des Elektrolytkondensators 3 bzw. des Konverters 4 und/oder der LED-Strecke 5 vorgesehen sein. Werden mehrere Elektrolytkondensatoren eingesetzt, so können selbstverständlich auch mehrere Temperatursensoren 7 vorgesehen sein. Damit kann ein Froststart selektiv abhängig von einer Temperaturerfassung erfolgen. Insbesondere kann bei Erfassung niedrigerer Temperaturen die vorgegebene Froststartzeit verlängert werden. Bei höheren Temperaturen kann dann die Zeitdauer verkürzt, bzw. insgesamt die Froststart-Funktion deaktiviert werden.

[0043] Kann der Steuerschaltung 6 ein externes Signal zugeführt werden, so ist es auch möglich, der Steuerschaltung ein Temperatursignal von einer zu dem LED-Konverter 1 externen Temperaturerfassungseinheit zuzuführen. Damit kann die Zeitdauer beispielsweise abhängig von einer Umgebungstemperatur, z.B. einem (globalen) Außentemperatursensor festgelegt werden.

[0044] In der Steuerschaltung 6 kann ein Speicher vorgesehen sein, beispielsweise eine Look-Up Tabelle. Dort kann hinterlegt werden, welche Zeitdauer bei der Erfassung welcher Temperatur bzw. für einen bestimmten Temperaturbereich einzustellen ist. Auch kann bei einer kontinuierlichen Erfassung der Temperatur der Kaltstart abgebrochen werden, wenn die erfasste Temperatur dahingehend interpretiert wird, dass sich der relevante Elektrolytkondensator 3 auf eine vorbestimmte Temperatur, beispielsweise über -25°C erwärmt hat. Zur Temperaturerfassung kann dabei selbstverständlich auch ein Temperatursensor verwendet werden, der dazu vorgesehen ist, eine Erwärmung des Elektrolytkondensators 3/des LED-Konverters 1 über einen Schwellenwert hinaus zu verhindern, um beispielsweise eine Überhitzung zu vermeiden. Die Auswertung der Erfassten Temperatur ist in diesem Fall entsprechend modifiziert, um die Froststart-Funktion zu realisieren. Vorzugsweise ist dabei die Steuerschaltung 6 entsprechend angepasst, um auch die niedrigen Temperaturen entsprechend auszuwerten.

[0045] Weiter ist zu verstehen, dass der LED-Konverter zwar dazu ausgelegt sein kann, generell, d.h. auch nach dem Froststart, einen Dimmbetrieb LED-Strecke 5 zu ermöglichen. Dies ist jedoch nicht notwendig. Insbesondere kann der LED- Konverter 1 auch ein sogenanntes Fixed-Output-Gerät sein, dass die LED-Strecke immer mit 100 % ihrer Nennleistung betreibt. Lediglich ein Stellglied ist in diesem Fall vorzusehen, das den stark gedimmten Betrieb, d. h. den Betrieb mit stark verringerter (Licht-)Leistung, nach jedem Einschalten (Netz-Reset) der elektrischen Versorgung des LED-Konverters erlaubt.

[0046] Ist aus der erfassten Temperatur zu schließen, dass die Temperatur an dem Elektrolytkondensator 3 ausreichend hoch ist, so kann der Froststart deaktiviert werden. Wird beispielsweise die - direkt oder indirekt - erfasste Temperatur des Elektrolytkondensators 3 dahingehend ausgewertet, dass die Temperatur des Elektrolytkondensators 3 ausreichend hoch ist, so kann der Betrieb sofort auf 100 % bzw. einem anderen Dimmwert eingestellt werden.

[0047] Die Steuerschaltung 6 kann jedoch auch eine Einschalt/Ausschaltzeitdauer des LED-Konverters erfassen, z.B. mit Hilfe des Zeitgebers/Timers 8. Somit kann im Sinne einer Zeitmessung von der Steuerschaltung 6 beispielsweise erfasst werden, ob eine Einschaltzeitdauer ausreichend lang und/oder eine Ausschaltzeitdauer ausreichend kurz war, so dass aufgrund der Zeitmessung davon ausgegangen werden kann, dass der Elektrolytkondensator 3 noch ausreichend erwärmt ist. So kann in dem Speicher der Steuerschaltung beispielsweise auch eine Tabelle hinterlegt sein, die die Zeitdauer in Abhängigkeit der Ausschaltzeitdauer vorgibt. Ist also beispielsweise der LED-Konverter bereits für eine längere Zeit ausgeschaltet, so kann die Zeitdauer länger gewählt werden, während bei einer kurzen Ausschaltzeitdauer möglicherweise kein Froststart notwendig ist.

[0048] Die Froststart-Funktion des LED-Konverters 1 ist dabei bevorzugt, vergleichbar einem Dimmprofil, in der Steuerschaltung seitens des Herstellers hinterlegt, bzw. wird die Froststart-Funktion durch ein Dimmprofil realisiert.

[0049] Es ist zu bemerken, dass das genannte Verfahren beispielsweise für Gasentladungslampen nicht eingesetzt werden kann, da bei Gasentladungslampen für den Start zu viel Leistung nötig ist, so dass diese bei den niedrigen Temperaturen von dem Elektrolytkondensator 3 nicht bereitgestellt werden kann. Weiter kann die Kaltstart- Funktion auch durch Änderung der Software/Firmware der Steuerschaltung 6 erfolgen.

[0050] Bei der Verwendung mehrerer Elektrolytkondensatoren 3 kann auch je Elektrolytkon-densator ein Temperatursensor 7 vorgesehen sein, und die Temperatur an den Elektrolytkondensatoren einzeln erfasst werden. Die Zeitdauer der Froststart-Funktion kann dann z.B. abhängig von einem erfassten Maximal-/Minimaltemperaturwert oder einem Mittelwert der erfass- ten Temperaturen eingestellt werden.

[0051] Fig. 2 zeigt nunmehr einen Kurvenverlauf für einen erfindungsgemäßen LED-Konverter 1. Dabei sind auf der Hochachse die Kondensatortemperatur Tc in Grad Celsius, eine Umgebungstemperatur Ta (Ambient Temperature) in Grad Celsius und ein Dimmwert DL (Dimm-Level) in Prozent der Nennleistung angegeben. Ebenfalls aufgetragen ist der Ersatzwiderstand (ESR, Equivalent Series Resistance). Auf der Querachse ist die Zeit aufgetragen.

[0052] Gezeigt ist in Fig. 2, dass zum Zeitpunkt (1) bei einer Temperatur von ca. -30Ό der Betrieb des LED-Konverters 1 mit einem niedrigen Dimmwert, beispielsweise 10 % der Nennleistung der LED-Strecke 6 (d. h. insbesondere 10 % der Lichtleistung), erfolgt.

[0053] Der Elektrolytkondensator 3 erwärmt sich nun bis zum Zeitpunkt (2) auf kontinuierlich ca. -25°C. Gleichzeitig ist zu sehen, dass der Ersatzwiderstand (ESR), der zum Zeitpunkt (1) noch beim ca. zehnfachen Ersatzwiderstand des Elektrolytkondensators 3 bei ca. 20 °C liegt, sich kontinuierlich verringert.

[0054] Zum Zeitpunkt (2), d.h. nach der Zeitdauer wird nunmehr die Leistung, mit der die LED-Strecken 5 zu betreiben ist, in relativ kurzer Zeit kontinuierlich erhöht (fade in, fade to 100%), bis eine vorgegebene Lichtleistung, hier 100 %, erreicht ist.

[0055] Weiter ist zum Zeitpunkt (3) zu erkennen, dass sich die Temperatur des Elektrolytkon-densators 3 stetig erhöht hat und der Ersatzwiderstand wesentlich geringer ist und sich in Richtung des Ersatzwiderstandes mit Faktor 1 bewegt. Zum Zeitpunkt (3) ist damit die Betriebstemperatur des Elektrolytkondensators 3 erreicht und die Kapazität des Elektrolytkondensators 3 sowie sein Ersatzwiderstand normalisieren sich.

[0056] Fig. 3 zeigt nunmehr den Verlauf des Ersatzwiderstandes (ESR) für mehrere Frequenzen (obere Kurve 100Hz, mittlere Kurve 1KHz, untere Kurve 100KHz) bei verschiedenen Temperaturen in einem Temperaturbereich von -40^ bis ca. 80 °C. Gut zu erkennen ist, dass bei einer Temperatur von -40^ bis -30 °C der Ersatzwiderstand des Elektrolytkondensators um ca. ein zehnfaches höher ist als bei einer Temperatur von 10 °C bis 20 °C bzw. 60 °C bis 80 °C.

[0057] Fig. 4 zeigt zudem, dass sich die Kapazität des Elektrolytkondensators bei ansteigender Temperatur kontinuierlich erhöht, und damit bei höheren Temperaturen, d. h. nach einer Eigenerwärmung des Elektrolytkondensators 3, eine höhere Leistung von der LED-Strecke 5 abgerufen werden kann bzw. die LED-Strecke durch die Steuerschaltung 6 mit einer höheren Leistung betrieben werden kann.

[0058] Insgesamt weist die Erfindung somit die Vorteile auf, dass die reduzierte Kapazität und der hohe Ersatzwiderstand des Elektrolytkondensators 3 bei niedrigen Temperaturen kein Problem darstellt und die LED-Strecke 5, die zu Beginn eine geringe Last für LED-Konverter 1 darstellt, dennoch zuverlässig betrieben werden kann. Zudem lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren und den erfindungsgemäßen Konverter die Temperaturbereiche erhöhen, in denen der LED-Konverter 1 eingesetzt werden kann. Somit können insbesondere die Kosten für das Herstellen des LED- Konverters 1 gesenkt werden bzw. gleich bleiben, da keine Elektrolytkondensatoren benötigt werden, die für Temperaturen unter -25^, -30°C bzw. -40^ spezifiziert/zertifiziert sind.

[0059] Zusätzlich ist vorteilhaft, dass LEDs bei niedrigen Temperaturen hoch effizient arbeiten und sogar längere Lebensdauer aufweisen. Neben LEDs können jedoch auch andere Leuchtmittel betrieben werden, die mit einer zunächst reduzierten Leistung gestartet werden können, insbesondere in einem stark gedimmten Betrieb.

Claims (15)

1. Ansprüche

   1. LED-Konverter, der dazu eingerichtet ist, wenigstens eine LED-Strecke oder andere Leuchtmittel selektiv, insbesondere abhängig von einer Temperaturerfassung, oder fest eingestellt in einer Betriebsart für tiefe Temperaturen zu betreiben, aufweisend: - wenigstens einen Elektrolytkondensator in einem elektrischen Versorgungspfad, über den die LED-Strecke ausgehend von einer elektrischen Versorgung, insbesondere einer Netzspannung oder einer Gleichspannung direkt oder über wenigstens eine Konverterstufe versorgbar ist, und - eine Steuerschaltung, die dazu eingerichtet ist, die LED-Strecke in der Betriebsart für tiefe Temperaturen nach jedem Einschalten der elektrischen Versorgung für eine vorbestimmte oder eine adaptive, insbesondere temperaturabhängige Zeitdauer mit einer im Vergleich zu einer Nennleistung reduzierten Leistung, insbesondere mit einem bestimmten Dimmwert, zu betreiben, und nach Ablauf der Zeitdauer den Betrieb mit nichtreduzierter Leistung freizugeben, dadurch gekennzeichnet, dass der LED-Konverter (1) weiter einen Temperatursensor (7) aufweist, der die Temperatur in/an dem LED-Konverter (1), insbesondere an dem Elektrolytkondensator (3) und/oder an dem Stellglied/Schaltregler erfasst, und wobei insbesondere ein zum Schutz des Elektrolytkondensators (3) vor einer Überhitzung vorgesehener Temperatursensor (7) für die Temperaturerfassung verwendet wird.
2. 2. LED-Konverter nach Anspruch 1, wobei der Elektrolytkondensator (3) ausgehend von einem Stellglied/Schaltregler, insbesondere einem DC-DC-Wandler und/oder einer Konstantstromquelle, versorgt ist.
3. 3. LED-Konverter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Steuerschaltung (6) ein Signal zuführ-bar ist, insbesondere über einen damit verbindbaren Bus, das zumindest einen Betrag und/oder die Zeitdauer angibt der Leistungsreduzierung, und wobei die Steuerschaltung (6) einen die Lichtleistung der LED-Strecke (5) beeinflussenden Parameter, insbesondere Betriebsparameter des Schaltreglers bzw. der Konstantstromquelle, vorzugsweise abhängig von dem Signal einstellt.
4. 4. LED-Konverter nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Steuerschaltung (6) als IC, ASIC, und/oder Microcontroller ausgestaltet ist.
5. 5. LED-Konverter nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Steuerschaltung (6) einen Zeitgeber/Timer (8) aufweist und den Betrieb mit reduzierter Leistung nach Ablauf einer durch den Zeitgeber/Timer (8) definierten Zeitdauer beendet, und/oder wobei die Zeitdauer durch einen Benutzer einstellbar ist.
6. 6. LED-Konverter nach Anspruch 3, wobei der Bus ein DALI-Bus oder ein DSI-Bus ist.
7. 7. LED-Konverter nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Steuerschaltung (6) dazu eingerichtet ist, nach der Zeitdauer die Leistung, mit der die LED-Strecke (5) betrieben wird zu verändern, insbesondere zu erhöhen, vorzugsweise auf 100% einer Nennleistung der LED-Strecke (5) und/oder auf einen anderen Dimmwert, und wobei der andere Dimmwert in einem Speicher des LED-Konverters (1) gespeichert ist und/oder über den Bus zu dem LED-Konverter (1) übermittelt wird.
8. 8. LED-Konverter nach Anspruch 7, wobei die Steuerschaltung (6) dazu ausgelegt ist, die nichtreduzierter Leistung freizugeben für den Betrieb mit der reduzierteren Leistung abhängig von einer früheren Ein-/Ausschaltdauer des LED-Konverters (1) und/oder von einer im LED-Konverter (1), am Elektrolytkondensator (3) und/oder am Stellglied/Schaltregler erfassten Temperatur einzustellen, wobei die Steuerschaltung (6) die Zeitdauer davon abhängig über den Speicher, insbesondere eine Look-Up Tabelle, eingestellt.
9. 9. LED-Konverter nach Anspruch 7, wobei die die Lichtleistung der LED-Strecke (5) beeinflussenden Parameter, insbesondere die Zeitdauer, und Parameter für den daran anschließenden Betrieb der LED-Strecke in dem Speicher, vorzugsweise als ein Dimmprofil, in der Steuerschaltung (6) hinterlegt sind.
10. 10. LED-Konverter nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Zeitdauer 5-15 Sekunden, vorzugsweise 10 Sekunden, beträgt.
11. 11. LED-Konverter nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die reduzierte Leistung 5-15%, vorzugsweise 10%, der Nennleistung, insbesondere 100% Leistung der LED-Strecke entspricht.
12. 12. LED-Konverter nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Steuerschaltung (6) dazu eingerichtet ist, die LED-Strecke (5) bei Temperaturen unter -30°C - - 20°C, vorzugsweise bei Temperaturen unter -25^, zu zunächst mit der reduzierten Leistung zu betreiben.
13. 13. Verfahren zum Betrieb eines Leuchtmittels, vorzugsweise einer LED-Strecke mit wenigstens einer LED, selektiv, insbesondere abhängig von einer Temperaturerfassung oder fest eingestellt in einer Betriebsart für tiefe Temperaturen, mit den Schritten: - elektrisches Versorgen der LED-Strecke ausgehend von einer elektrischen Versorgung, insbesondere einer Netzspannung oder einer Gleichspannung direkt oder über wenigstens eine Konverterstufe über einen Versorgungspfad mit wenigstens einem Elektrolytkondensator, - Betreiben der LED-Strecke in der Betriebsart für tiefe Temperaturen nach jedem Einschalten der elektrischen Versorgung für eine vorbestimmte oder eine adaptive, insbesondere temperaturabhängige Zeitdauer mit einer im Vergleich zu einer Nennleistung reduzierten Leistung, insbesondere mit einem bestimmten Dimmwert, und - Freigeben eines Betriebs mit nichtreduzierter Leistung nach Ablauf der Zeitdauer, und - Erfassen der Temperatur mittels eines Temperatursensors in/an dem LED-Konverter, insbesondere an dem Elektrolytkondensator und/oder an dem Stellglied/Schaltregler, und wobei insbesondere ein zum Schutz des Elektrolytkondensators vor einer Überhitzung vorgesehener Temperatursensor für die Temperaturerfassung verwendet wird.
14. 14. Steuerschaltung, insbesondere ASIC oder Mikrokontroller, die zur Ausführung eines Verfahrens nach Anspruch 13 oder für einen LED-Konverter nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgelegt ist.
15. 15. LED-Leuchte für tiefe Umgebungstemperaturen, aufweisend eine LED-Strecke (5) und einen LED-Konverter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.