AT15487U1

AT15487U1 - LED-Modul

Info

Publication number: AT15487U1
Application number: ATGM187/2015U
Authority: AT
Inventors: Dipl Ing Olariu Cristian
Original assignee: Zumtobel Lighting Gmbh
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2017-10-15
Also published as: DE102014224635A1

Abstract

LED-Modul (1) mit einem Eingangsanschluss sowie einem Ausgangsanschluss zum Verbinden des LED-Moduls (1) mit einem Stromversorgungskreis und einer zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss angeordneten LED-Anordnung, welche mindestens eine LED (2) aufweist, wobei das LED-Modul (1) einen parallel zu der LED-Anordnung geschalteten Überbrückungspfad aufweist, der dazu ausgebildet ist, einen Teil eines dem LED-Modul (1) zugeführten Versorgungsstroms an der LED-Anordnung vorbeizuleiten.

Description

Beschreibung

LED-MODUL

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein LED-Modul mit einem Eingangsanschluss sowie einem Ausgangsanschluss zum Verbinden des LED-Moduls mit einem Stromversorgungskreis, wobei zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss eine LED-Anordnung angeordnet ist, welche mindestens eine LED aufweist.

[0002] Leuchtdioden (LEDs) werden als Leuchtmittel in den verschiedensten Bereichen der Beleuchtungstechnik immer häufiger eingesetzt, da LEDs erhebliche Vorteile insbesondere bezüglich der Lebensdauer und Energieeffizienz im Vergleich zu herkömmlichen Leuchtmitteln aufweisen und mittlerweile auch über eine ausreichende Leuchtintensität verfügen.

[0003] LEDs sind dabei, im Vergleich bspw. zu klassischen Glühbirnen, relativ neu in der Beleuchtungstechnik, weshalb das Entwicklungspotential noch hoch ist und die Weiterentwicklung der LEDs schnell voranschreitet. Hierdurch erscheinen in relativ kurzen Abständen immer neue LED-Generationen, die eine Verbesserung der Energieeffizienz, der Lebensdauer und der Kosten mit sich bringen.

[0004] Durch diese ständigen Verbesserungen können sich aber auch Komplikationen bspw. beim Austausch defekter LEDs oder LED-Module ergeben. So beträgt der typische Lebenszeitraum einer Leuchte mit LEDs ca. 50 000 Stunden, was in etwa 5 bis 15 Jahren entspricht, abhängig von der Nutzung. In dieser Zeit kann es durchaus Vorkommen, dass einzelne LEDs oder LED-Module innerhalb der Leuchte defekt sind und ausgetauscht werden müssen.

[0005] Hierbei ist nun jedoch zu beachten, dass entsprechende Leuchten häufig mit mehreren einzelnen LED-Modulen ausgestattet sind, wobei jedes einzelne LED-Modul eine Schaltungsanordnung bzw. eine LED-Anordnung mit einer oder mehreren LEDs aufweist. Bei derartigen Leuchten ist es dann zumeist möglich, dass die LED-Module einzeln und unabhängig voneinander ohne großen Aufwand aus der Leuchte ausgebaut bzw. in die Leuchte eingebaut werden können. LED-Module kommen bspw. insbesondere bei langgestreckten Leuchten oder großflächigen Leuchten zum Einsatz, die dann insgesamt zu einer großflächigen oder langgestreckten Lichtabgabe beitragen.

[0006] Wie bereits zuvor angeführt, kann es dann durchaus Vorkommen, dass in der üblichen Verwendungsdauer einer derartigen Leuchte einzelne LEDs bzw. LED-Module ausfallen und somit defekt sind. In diesem Fall ist es dann erforderlich, das entsprechende LED-Modul auszutauschen. Zu beachten ist dabei, dass in den meisten Fällen relativ einfache LED-Module zum Einsatz kommen, die keine integrierten Strombegrenzer aufweisen und von einem entsprechenden Betriebsgerät bzw. Konverter, bei dem es sich bspw. um eine konstante Stromquelle handelt, mit einem geeigneten konstanten Strom versorgt werden.

[0007] In Figur 1 ist nun schematisch eine entsprechende Leuchte gezeigt, bei der mehrere LED-Module 1 an eine konstante Stromquelle angeschlossen sind. Wie Figur 1 zu entnehmen ist, wird der von der Stromquelle bzw. dem Konverter zur Verfügung gestellte Strom allen LED-Modulen 1 zugeführt, wobei die LED-Module 1 in Serie miteinander verbunden sind und somit alle mit demselben Strom betrieben werden. Hierbei nehmen die LED-Module selbst keine Modifizierung des Stroms vor, wodurch in der Regel die Betriebsbedingungen für alle LED-Module identisch sind.

[0008] In Figur 2 ist dann schematisch ein entsprechendes LED-Modul 1 gezeigt, dass eine Schaltungsanordnung bzw. LED-Anordnung mit mehreren LEDs 2 aufweist, die bspw. in einem parallel-seriellen Array angeordnet sind.

[0009] Durch die serielle Verbindung der LED-Module miteinander innerhalb der Leuchte wird auch nach einem Austausch eines LED-Moduls das neu eingesetzte LED-Modul auf die gleiche Weise betrieben und mit Strom versorgt, wie die bereits in der Leuchte angeordneten anderen LED-Module. D.h., dass durch alle LED-Module einer Leuchte der konstant gleiche Stromfluss vorhanden ist.

[0010] Bei einem Austausch eines LED-Moduls aufgrund bspw. eines Defekts entsteht dann allerdings das Problem, dass, insbesondere nach dem Betrieb der Leuchte über einen längeren Zeitraum, durch die stetig fortschreitende Weiterentwicklung und Verbesserung der LEDs, dass neue LED-Modul bei gleicher elektrischer Konfiguration ein anderes Abstrahlverhalten aufweist, bspw. heller leuchtet, als die anderen älteren in der Leuchte vorhandenen LED-Module. Dies würde zu einem inhomogenen Abstrahlungsbild der Leuchte führen und wäre von einem Nutzer nicht gewünscht bzw. würde nicht akzeptiert werden. Diese Problematik ergibt sich insbesondere dadurch, wie bereits zuvor erläutert, dass die LED-Technik ständig weiterentwickelt und verbessert wird, wodurch neuere LEDs deutlich effizienter arbeiten als ältere Modelle.

[0011] Bei einem Austausch eines defekten LED-Moduls sind daher bisher verschiedene Ansätze verfolgt worden.

[0012] Zum Einen kann bspw. vorgesehen sein, dass LEDs oder LED-Module jeder Generation in Reserve gelagert werden, um jederzeit den richtigen Typ der LED bzw. des LED-Moduls bei einem Defekt vorrätig zu haben.

[0013] Alternativ hierzu könnten bei einem Defekt eines LED-Moduls auch alle LED-Module einer Leuchte gegen neuere LED-Module ausgetauscht werden, wodurch wiederum gewährleistet wäre, dass alle LED-Module gleichmäßig hell leuchten. Um dann zu erreichen, dass die Leuchte insgesamt die gleiche Helligkeit aufweist wie vor dem Austausch, ist es beim Austausch aller LED-Module allerdings auch noch erforderlich die konstante Stromquelle bzw. den Konverter neu einzustellen, bspw. durch Reduzierung des Ausgangsstroms, so dass die gesamte Lichtabgabe aller neuen LED-Module der ursprünglichen Konfiguration entspricht.

[0014] Des Weiteren wäre es natürlich auch denkbar, dass lediglich das defekte LED-Modul gegen ein aktuelles LED-Modul getauscht wird, wobei dann die Inhomogenität der Lichtabstrah-lung akzeptiert werden müsste.

[0015] Alle drei Varianten bringen jedoch auch Nachteile mit sich. So ist es insbesondere bei hochwertigeren Leuchten kaum akzeptabel, dass die gleichmäßige Lichtabgabe durch die Inhomogenität der verschiedenen LED-Module gestört werden würde. Demgegenüber besteht das Problem, dass bei einem Austausch aller LED-Module einer Leuchte erheblich Kosten entstehen können, obwohl lediglich ein einzelnes LED-Modul defekt ist. Bei der Variante, dass LED-Module jeder Generation in Reserve eingelagert werden, ergibt sich das Problem, dass möglicherweise zu wenig oder zu viele Teile eingelagert werden und dementsprechend ein erhöhtes Risiko mit zusätzlichen Kosten besteht. Zusätzlich ergibt sich hier dann auch noch ein weiteres Problem, für den Fall, dass die anderen LED-Module, welche nicht ausgetauscht werden, durch entsprechende Alterungserscheinungen möglicherweise eine geringere Effizienz aufweisen und somit weniger hell leuchten als ein baugleiches identisches unbenutztes LED-Modul.

[0016] Aber nicht nur bei einem Defekt eines LED-Moduls können sich in einer Leuchte mit mehreren einzelnen LED-Modulen Probleme ergeben. So wäre es denkbar, dass selbst für den Fall, dass kein LED-Modul ausgetauscht werden muss, nach einer gewissen Zeit der Nutzung der gesamten Leuchte eine gewisse Inhomogenität in der Lichtabgabe auftreten könnte, da die Möglichkeit besteht, dass entsprechende Alterungserscheinungen bei den einzelnen LED-Modulen innerhalb einer Leuchte unterschiedlich stark ausgeprägt sein könnten und dementsprechend sich dann auch die Helligkeit der einzelnen LED-Module unterschiedlich darstellen würde.

[0017] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr eine Möglichkeit zu schaffen, bei der gewährleitstet ist, dass eine Leuchte mit mehreren LED-Modulen eine gleichmäßige bzw. homogene Lichtabgabe auch nach dem Austausch eines LED-Moduls aufweist.

[0018] Die Aufgabe wird durch ein LED-Modul gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0019] Erfindungsgemäß ist ein LED-Modul mit einem Eingangsanschluss sowie einem Ausgangsanschluss zum Verbinden des LED-Moduls mit einem Stromversorgungskreis vorgesehen, wobei zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss eine LED-Anordnung angeordnet ist, welche mindestens eine LED aufweist. Zusätzlich ist ein parallel zu der LED-Anordnung geschalteter Überbrückungspfad vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, einen Teil eines dem LED-Modul zugeführten Versorgungsstroms an der LED-Anordnung vorbeizuleiten.

[0020] Hierdurch ergibt sich dann ein sogenannter Bypass-Pfad parallel zur LED-Anordnung, über den ein Teil der dem LED-Modul zugeführten Energie umgeleitet wird. Das heißt, dass ein Teil des Stroms über diesen sogenannten Bypass-Pfad bzw. Überbrückungspfad fließt, so dass der LED-Anordnung selbst ein im Vergleich zu den LED-Anordnungen der anderen weiteren LED-Module reduzierter Strom zugeführt wird. Mit Hilfe dieses Überbrückungspfades besteht dann die Möglichkeit, den Strom der durch die LED-Anordnung und somit durch die LED bzw. LEDs fließt derart zu reduzieren und einzustellen, dass das LED-Modul eine gewünschte Lichtabgabe aufweist. Dies geschieht durch eine Einstellung des Verhältnisses zwischen dem Strom der durch die LED-Anordnung fließt und dem Strom der über den Überbrückungspfad fließt, wodurch sichergestellt werden kann, dass die LED bzw. LEDs des LED-Moduls mit einer gewünschten Helligkeit leuchten.

[0021] Ein derartiges erfindungsgemäßes LED-Modul kann dann ohne Weiteres als Ersatz für ein defektes LED-Modul in eine Leuchte eingebaut werden, wobei es unerheblich ist, ob es sich bei der LED bzw. den LEDs des Ersatz-LED-Moduls um eine neuere Generation von LEDs handelt, als bei den LEDs der bereits in der Leuchte befindlichen LED-Module, da es durch den Überbrückungspfad ohne Weiteres möglich ist die Helligkeit der LED bzw. LEDs des Ersatz-LED-Moduls entsprechend einzustellen, sodass die LED bzw. LEDs mit vergleichbarer bzw. identischer Helligkeit zu den LEDs der anderen LED-Module der Leuchte leuchten.

[0022] Vorzugsweise ist dann vorgesehen, dass der Anteil des über den Überbrückungspfad geleiteten Stroms im Wesentlichen unabhängig von der Höhe des dem LED-Modul zugeführten Versorgungsstroms ist, wobei der Anteil vorzugsweise einstellbar ist.

[0023] Hierdurch ergibt sich dann der Vorteil, dass auch bei einem Dimmen der LED-Leuchte und somit der LED-Module das Verhältnis zwischen dem Strom der durch die LED-Anordnung fließt und dem Strom der über den Überbrückungspfad fließt gleich bleibt, so dass auch bei einem Dimmen eine gleichbleibende bzw. homogene Lichtabgabe gewährleistet ist. Entsprechende Dimm-Techniken sind bspw. die Puls Width Modulation (PWM) und die Constant Current Reduction (CCR) oder eine Mischung aus beidem.

[0024] Weiter vorteilhaft sind in dem Überbrückungspfad Stromverbrauchselemente angeordnet, wobei das LED-Modul dann Steuerungsmittel aufweisen kann, welche dazu ausgebildet sind, die in dem Überbrückungspfad angeordneten Stromverbrauchselemente anzusteuern.

[0025] Hierbei können die Steuerungsmittel durch einen Stromdetektor gebildet sein, der den durch die LED-Anordnung fließenden Strom erfasst und darauf basierend die Stromverbrauchselemente ansteuert oder alternativ den durch das LED-Modul fließenden Strom erfasst und darauf basierend die Stromverbrauchselemente ansteuert.

[0026] Durch diese Ausgestaltung ist dann gewährleistet, dass der Strom entsprechend richtig verteilt wird, sodass auch das zuvor erwähnte dimmen möglich ist.

[0027] Die Stromverbrauchselemente können dann vorzugsweise zumindest einen ersten Transistor umfassen, wobei dann auch noch in dem Pfad der LED-Anordnung ein zweiter Transistor angeordnet sein kann, der mit dem ersten Transistor einen Stromspiegel bildet. Der erste und der zweite Transistor können aber auch mit einem dritten Transistor einen Stromspiegel bilden, der zusätzlich Bestandteil der Stromverbrauchselemente ist. Des Weiteren kann in dem Pfad der LED-Anordnung außerdem auch noch ein vierter Transistor angeordnet sein, wobei dann der erste, zweite, dritte und vierte Transistor einen Stromspiegel bilden.

[0028] Außerdem kann in dem Überbrückungspfad und in dem Pfad der LED-Anordnung jeweils mindestens ein Widerstand angeordnet sein. Die Widerstandswerte dieser beiden Widerstände können dann einstellbar bzw. verstellbar sein.

[0029] Durch derartige Stromspiegel wird dann der Strom wie gewünscht auf den Überbrückungspfad und den Pfad der LED-Anordnung aufgeteilt, wobei durch die beiden Widerstände eingestellt werden kann in welchem Verhältnis die Aufteilung des Stroms stattfindet.

[0030] Des Weiteren können in dem Überbrückungspfad zusätzliche Stromverbrauchselemente in Form mindestens eines weiteren Widerstands angeordnet sein.

[0031] Vorteilhafterweise kann die LED-Anordnung mehrere LEDs aufweisen, die innerhalb der LED-Anordnung seriell oder parallel angeordnet sind. Ebenso können die LEDs innerhalb der LED-Anordnung auch in Form eines parallel-seriellen Arrays angeordnet sein.

[0032] Das erfindungsgemäße LED-Modul stellt somit einen zu der LED-Anordnung parallelen Pfad zur Verfügung, wodurch der Strom entsprechend aufgeteilt werden kann und dementsprechend der Stromfluss über die LED-Anordnung je nach Wunsch einstellbar ist. Hierdurch kann ein derartiges LED-Modul ohne Weiteres ein defektes LED-Modul in einer Leuchte ersetzen, auch wenn die in der Leuchte angeordneten LED-Module deutlich älter sind, ohne dass die Homogenität bzw. Gleichmäßigkeit der Lichtabgabe gestört wird. Des Weiteren ergibt sich durch das erfindungsgemäße LED-Modul auch die Möglichkeit, dass bei einer unterschiedlich schnellen Alterung von einzelnen LED-Modulen innerhalb einer Leuchte nach wie vor eine homogene bzw. gleichmäßige Lichtabgabe gewährleistet werden kann, ohne das einzelne LED-Module ausgetauscht werden müssen. Dies könnte bspw. dadurch erreicht werden, dass mehrere der erfindungsgemäßen LED-Module in einer Leuchte Verwendung finden.

[0033] Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und dem beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: [0034] Figur 1 schematische Darstellung einer Leuchte mit mehreren LED-Modulen; [0035] Figur 2 schematische Darstellung eines bereits bekannten LED-Moduls; [0036] Figur 3 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen LED-Moduls; [0037] Figur 4 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen LED-Moduls; [0038] Figur 5 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen LED-Moduls; [0039] Figur 6 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen LED-Moduls; [0040] Figur 7 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen LED-Moduls.

[0041] Figur 1 zeigt, wie bereits zuvor erläutert, schematisch eine Leuchte mit mehreren LED-Modulen 1, die an einen Konverter bzw. ein Betriebsgerät, bspw. eine konstante Stromquelle, angeschlossen sind, wobei die konstante Stromquelle die einzelnen LED-Module 1 entsprechend mit Strom versorgt. Die LED-Module 1 sind dabei in Serie an die konstante Stromquelle angeschlossen.

[0042] In Figur 2 ist dann, wie bereits ebenfalls zuvor erläutert, ein klassisches LED-Modul 1 gezeigt, bei dem eine Schaltungsanordnung bzw. LED-Anordnung mit mehreren LEDs 2 vorgesehen ist, die in Form eines parallel-seriellen Arrays angeordnet sind. Die mehreren LEDs könnten aber auch seriell oder parallel angeordnet sein. Ebenso wäre es auch möglich, dass die LED-Anordnung nur eine LED aufweist.

[0043] Bei der in Figur 1 gezeigten Leuchte mit mehreren LED-Modulen 1 besteht dann das Problem, dass bspw. bei einem Defekt eines LED-Moduls 1 dieses ausgetauscht werden muss, wobei jedoch aufgrund der sich stetig weiterentwickelnden LED-Technik ein neues LED-Modul 1 effizienter arbeitet. Dies führt dazu, dass das neue LED-Modul 1 mehr Licht bei gleichem Stromfluss als die älteren bereits in der Leuchte vorhandenen LED-Module 1 abgibt, woraus eine ungleichmäßige bzw. inhomogene Lichtabgabe resultiert.

[0044] Um dieses Problem zu beheben, ist in der vorliegenden Erfindung nunmehr vorgesehen, dass parallel zu der in dem LED-Modul 1 vorgesehenen LED-Anordnung ein Überbrückungspfad geschaltet ist, der dazu ausgebildet ist, einen Teil eines dem LED-Modul 1 zugeführten Versorgungsstroms an der LED-Anordnung vorbeizuleiten.

[0045] In den Figuren 3 und 4 sind dann zunächst zwei Varianten eines erfindungsgemäßen LED-Moduls 1 gezeigt, die das Grundprinzip der Erfindung verdeutlichen.

[0046] Im Einzelnen ist hierbei in dem LED-Modul 1 in Figur 3 ein Stromdetektor 3 vorgesehen, der sich unmittelbar direkt nur im Pfad der LED-Anordnung befindet und somit den durch die LED-Anordnung fließenden Strom erfassen kann. Ausgehend von dem durch die LED-Anordnung fließenden Strom werden durch den Stromdetektor 3 dann entsprechende Stromverbrauchselemente 4 angesteuert, die sich in dem Überbrückungspfad befinden, der parallel zu der LED-Anordnung vorgesehen ist.

[0047] Die Steuerung der Stromverbrauchselemente 4 durch den Stromdetektor 3 erfolgt somit in Figur 3 auf Basis des durch die LED-Anordnung fließenden Stroms, wodurch eine konstante Stromverteilung zwischen den beiden Pfaden, den Pfad der LED-Anordnung und dem Überbrückungspfad, sichergestellt werden kann. Durch den Stromdetektor 3 kann also ermittelt werden, in welche Höhe der Strom durch den parallelen Überbrückungspfad fließen soll.

[0048] In dem LED-Modul 1 in Figur 4 ist demgegenüber der Stromdetektor 3 erst nach Vereinigung des Überbrückungspfads und des Pfads der LED-Anordnung angeordnet, sodass der Stromdetektor 3 den gesamten durch das LED-Modul 1 fließenden Strom und somit den Strom der LED-Anordnung und den Strom des Überbrückungspfads ermittelt. Auf Grundlage dieser Messung bzw. Erfassung wird dann ähnlich wie bei dem LED-Modul 1 in Figur 3 eine Steuerung der in dem Überbrückungspfad angeordneten Stromverbrauchselemente 4 vorgenommen.

[0049] Sowohl bei der Variante in Figur 3 als auch bei der Variante in Figur 4 ist der Stromdetektor 3 nach der LED-Anordnung bzw. dem Überbrückungspfad vorgesehen. Der Stromdetektor 3 könnte aber auch in beiden Varianten in entsprechender Weise vor der LED-Anordnung bzw. dem Überbrückungspfad angeordnet sein.

[0050] Durch die beiden in den Figuren 3 und 4 gezeigten Varianten eines Ersatz-LED-Moduls 1 ergibt sich nun der Vorteil, dass ein defektes LED-Modul 1 in einer Leuchte mit mehreren LED-Modulen 1 ohne Weiteres ausgetauscht werden kann, ohne dass es zu einer Inhomogenität in der Lichtabgabe kommt. Dabei ist es vorgesehen, dass auch die Ersatz-LED-Module 1 eine vergleichbare LED-Anordnung wie die ursprünglichen LED-Module 1 aufweisen, dann jedoch durch den zusätzlichen Überbrückungspfad die Möglichkeit geschaffen wird, dass der Stromfluss durch die LED-Anordnung entsprechend reduziert wird, wodurch die Helligkeit neuerer, effizienterer LEDs 2 entsprechend an die Helligkeit der LEDs 2 von älteren LED-Modulen 1 angepasst werden kann.

[0051] Hierdurch ergibt sich dann eine gleichmäßige bzw. homogene Lichtabgabe der gesamten Leuchte. Entscheidend ist hierbei, dass der über den Überbrückungspfad abgeführte Strom den Strom über die LED-Anordnung derart reduziert, dass genau so viel Strom durch die LED-Anordnung fließt, dass die neueren, effizienteren LEDs 2 eine vergleichbare bzw. identische Helligkeit wie die LEDs 2 der älteren LED-Module aufweisen.

[0052] Durch den Stromdetektor 3 werden somit die Stromverbrauchselemente 4 in Abhängigkeit von den durch die LED-Anordnung bzw. durch das gesamte LED-Modul 1 fließenden Strom gesteuert, wodurch erreicht wird, dass das Verhältnis zwischen dem durch die LED-Anordnung fließenden und dem durch den Überbrückungspfad fließenden Strom gleich bleibt auch wenn der gesamte durch das LED-Modul 1 fließende Strom verändert wird, bspw. bei einem Dimmen der Leuchte entsprechend der PWM oder CCR Dimmtechnik. Hierdurch wird dann gewährleistet, dass auch beim Dimmen das neue Ersatz-LED-Modul 1 vergleichbar bzw. identisch hell wie die älteren LED-Module 1 leuchtet.

[0053] In den Figuren 5, 6 und 7 sind dann konkrete Ausführungsbeispiele zur Realisierung eines erfindungsgemäßen LED-Moduls 1 gezeigt, wobei in Figur 5 zwei Transistoren, in Figur 6 drei Transistoren und in Figur 7 vier Transistoren vorgesehen sind, die jeweils einen Stromspiegel bilden. Das heißt, bei den in den Figuren 5, 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispielen kommt jeweils ein Stromspiegel zum Einsatz, der derart ausgelegt ist, dass sich der Stromfluss durch den Pfad der LED-Anordnung und den Überbrückungspfad auf Basis des Verhältnisses zweier Widerstände, die im Überbrückungspfad und im Pfad der LED-Anordnung angeordnet sind, einstellt.

[0054] Im Einzelnen ist nun in Figur 5 vorgesehen, dass ein erster Transistor 5 in dem Überbrückungspfad als Stromverbrauchselement, ein zweiter Transistor 6 in dem Pfad der LED-Anordnung, ein Widerstand 7 nach dem ersten Transistor 5 in dem Überbrückungspfad und ein zweiter Widerstand 8 nach dem zweiten Transistor 6 in dem Pfad der LED-Anordnung angeordnet sind. Der erste Transistor 5 und der zweite Transistor 6 bilden somit einen Zwei-Transistor-Stromspiegel, wobei mit Hilfe der Wiederstände 7 und 8 dann das Verhältnis festgelegt werden kann, wie viel Strom über den Überbrückungspfad und wie viel Strom über den Pfad der LED-Anordnung fließt. Das heißt, dass in Abhängigkeit der Widerstandswerte der Widerstände 7 und 8 sich der Strom entsprechend auf den Überbrückungspfad und den Pfad der LED-Anordnung verteilt. Somit kann durch Wahl entsprechender Widerstände 7 und 8 der erfindungsgemäße Gedanke realisiert werden.

[0055] Um nun eine einfache Veränderung des Verhältnisses zwischen dem Stromfluss über den Überbrückungspfad und dem Stromfluss über den Pfad der LED-Anordnung zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass der Widerstandswert einer der beiden oder beider Widerstände 7 und 8 einstellbar bzw. verstellbar ist, was bspw. durch ein Potentiometer erreicht werden kann. Hierdurch besteht dann die Möglichkeit, dass nach dem Austausch eines defekten LED-Moduls 1 bei dem neuen Ersatz-LED-Modul 1 die Helligkeit an die alten bereits in der Leuchte befindlichen LED-Module 1 angepasst werden kann.

[0056] Dies kann bspw. insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die Leuchte mit mehreren LED-Modulen 1 bereits länger betrieben worden ist und die anderen in der Leuchte verbleibenden LED-Module 1 bereits gewisse Alterungserscheinungen aufweisen und es dementsprechend kaum möglich ist bereits bei der Herstellung des neuen Ersatz-LED-Moduls 1 genau zu definieren, wie das Verhältnis der Aufteilung des Stroms zwischen dem Überbrückungspfad und dem Pfad der LED-Anordnung sein muss.

[0057] Ebenso ergibt sich durch diese Verstellung bzw. Einstellung der Widerstandswerte die Möglichkeit, dass bei Leuchten, die mehrere dieser erfindungsgemäßen LED-Module 1 aufweisen, durch Verstellung bzw. Einstellung der Widerstandswerte in den einzelnen LED-Modulen 1 entsprechende Alterungserscheinungen einzelner LED-Module 1 ausgeglichen werden könnten, da, wie bereits zuvor erläutert, die Möglichkeit besteht, dass zumindest im gewissen Umfang die LED-Module 1 unterschiedlich schnell altern könnten.

[0058] Durch den Stromspiegel mit dem ersten Transistor 5 und dem zweiten Transistor 6 und den Widerständen 7 und 8 ergibt sich dann auch der Vorteil, dass unabhängig vom gesamten dem LED-Modul 1 zugeführten Strom das Verhältnis zwischen dem durch den Überbrückungspfad fließenden Strom und dem über den Pfad der LED-Anordnung fließenden Strom gleich bleibt und dementsprechend auch ein Dimmen aller LED-Module 1 in einer Leuchte möglich ist, ohne dass sich das neue Ersatz-LED-Modul 1 nach dem Dimmen in der Helligkeit von den anderen alten LED-Modulen 1 unterscheidet.

[0059] Zusätzlich ist in Figur 5 dann noch ein weiterer Widerstand 9 vorgesehen, der insbesondere dazu dient den Verbrauch auf mehrere Komponenten in dem Überbrückungspfad zu verteilen, wodurch auch die Hitzeentwicklung einzelner Bauteile reduziert wird. Wäre der weitere Widerstand 9 nicht vorhanden, würde der Verbrauch hauptsächlich über den ersten Transistor 5 erfolgen. Alternativ zu dem weiteren Widerstand 9 könnten auch andere Komponenten oder Schaltungen Anwendung finden, bspw. wäre die Anordnung einer oder mehrerer in Serie angeordneter Zener-Dioden vorstellbar. Zu beachten ist dabei, dass der Spannungsabfall über den weiteren Widerstand 9 bzw. die Zener-Dioden kleiner ist als der Spannungsabfall über die LED-

Anordnung.

[0060] Bei dem LED-Modul 1 in Figur 5 arbeitet der zweite Transistor 6 im Wesentlichen als Stromdetektor im Pfad der LED-Anordnung und stellt den Stromverbrauch des ersten Transistors 5 und des weiteren Widerstands 9 ein.

[0061] In Figur 6 ist dann eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen LED-Moduls 1 gezeigt, wobei das LED-Modul 1 in Figur 6 im Vergleich zu dem LED-Modul 1 in Figur 5 zusätzlich noch ein dritter Transistor 10 im Überbrückungspfad aufweist. Das heißt, dass in Figur 6 ein Drei-Transistor-Stromspiegel vorhanden ist, wobei wiederum das Verhältnis der Aufteilung des Stroms durch die Widerstände 7 und 8 erfolgt und ebenfalls ein weiterer Widerstand 9 in dem Überbrückungspfad vorgesehen ist. Zu beachten ist in Figur 6 dann auch noch, dass der zweite Transistor 6 im Wesentlichen als Stromdetektor im Pfad der LED-Anordnung arbeitet und den Stromverbrauch des ersten Transistors 5, des dritten Transistors 10 und des weiteren Widerstands 9 einstellt.

[0062] In Figur 7 ist dann ein weiteres erfindungsgemäßes LED-Modul 1 gezeigt, bei dem im Vergleich zu dem in Figur 6 gezeigten LED-Modul 1 noch ein weiterer vierter Transistor 11 im Pfad der LED-Anordnung vorgesehen ist. Das heißt, in Figur 7 ist ein Vier-Transistor-Stromspiegel gezeigt.

[0063] Somit ist in Figur 5 ein erfindungsgemäßes LED-Modul 1 mit einem Zwei-Transistor-Stromspiegel und demgegenüber in Figur 7 ein erfindungsgemäßes LED-Modul 1 mit einem Vier-Transistor-Stromspiegel gezeigt.

[0064] Hierbei ist grundsätzlich anzumerken, dass die Ausgestaltung mit zwei Transistoren einfacher ist, jedoch auch etwas ungenauer und empfindlicher gegenüber bestimmten Betriebsparametern.

[0065] Demgegenüber ist die Ausgestaltung mit vier Transistoren etwas komplexer führt aber zu einer höheren Genauigkeit und ist unempfindlicher gegenüber bestimmten Betriebsparametern.

[0066] Insbesondere kann durch die Erhöhung der Transistorenanzahl die Temperaturunabhängigkeit der Schaltungsanordnung verbessert werden, wobei hier mit der Temperaturunabhängigkeit bzw. Temperaturabhängigkeit nicht das Verhalten der Schaltungsanordnung abhängig von der Umgebungstemperatur zu verstehen ist, sondern dass sich die Transistoren durch den Energieverbrauch selbst unterschiedlich erwärmen und hierdurch Abweichungen auftreten können. So ist bei der in Figur 5 gezeigten Variante mit zwei Transistoren noch eine verhältnismäßig große Temperaturabhängigkeit vorhanden. Demgegenüber ist bei der Variante in Figur 7 mit vier Transistoren eine deutlich bessere Temperaturunempfindlichkeit gegeben.

[0067] Insgesamt soll aber noch einmal festgehalten werden, dass sowohl in Figur 5 als auch in den Figuren 6 und 7 die Verteilung des Stroms zwischen dem Überbrückungspfad und dem Pfad der LED-Anordnung durch das Verhältnis der beiden Widerstände 7 und 8 festgelegt wird.

[0068] Wie bereits zuvor erläutert ergibt sich durch ein erfindungsgemäßes LED-Modul 1 nunmehr der Vorteil, dass ohne Weiteres ein defektes LED-Modul 1 ausgetauscht werden kann und trotzdem die Leuchte mit mehreren LED-Modulen 1 ein gleichmäßiges bzw. homogenes Bild bei der Lichtabgabe aufweist, ohne dass alle auch die nicht defekten LED-Module 1 ausgetauscht werden müssen oder entsprechend von jeder Generation LED-Module 1 in Reserve eingelagert werden müssen. Ebenso besteht der Vorteil, dass bei der Verwendung mehrerer erfindungsgemäßer LED-Module 1 innerhalb einer Leuchte unterschiedlich starke Alterungserscheinungen einzelner LED-Module 1 ausgeglichen werden können. Entsprechende Alterungserscheinungen können dabei zusätzlich auch bei einem Austausch eines defekten LED-Moduls 1 durch das neue erfindungsgemäße LED-Modul 1 ausgeglichen werden, was bspw. bei der Verwendung eines identischen aber noch nicht benutzten LED-Moduls 1, was in Reserve eingelagert war, nicht so ohne Weiteres möglich wäre.

Claims

Ansprüche

1. LED-Modul (1) mit einem Eingangsanschluss sowie einem Ausgangsanschluss zum Verbinden des LED-Moduls (1) mit einem Stromversorgungskreis und einer zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss angeordneten LED-Anordnung, welche mindestens eine LED (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das LED-Modul (1) einen parallel zu der LED-Anordnung geschalteten Überbrückungspfad aufweist, der dazu ausgebildet ist, einen Teil eines dem LED-Modul (1) zugeführten Versorgungsstroms an der LED-Anordnung vorbeizuleiten.
2. LED-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des über den Überbrückungspfad geleiteten Stroms im Wesentlichen unabhängig von der Höhe des dem LED-Modul (1) zugeführten Versorgungsstroms ist, wobei der Anteil vorzugsweise einstellbar ist.
3. LED-Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Überbrückungspfad Stromverbrauchselemente (4) angeordnet sind.
4. LED-Modul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das LED-Modul (1) Steuerungsmittel (3) aufweist, welche dazu ausgebildet sind, die in dem Überbrückungspfad angeordneten Stromverbrauchselemente (4) anzusteuern.
5. LED-Modul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsmittel durch einen Stromdetektor (3) gebildet sind.
6. LED-Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromdetektor (3) den durch die LED-Anordnung fließenden Strom erfasst und darauf basierend die Stromverbrauchselemente (4) ansteuert.
7. LED-Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromdetektor (3) den durch das LED-Modul (1) fließenden Strom erfasst und darauf basierend die Stromverbrauchselemente (4) ansteuert.
8. LED-Modul nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverbrauchselemente (4) zumindest einen ersten Transistor (5) umfassen.
9. LED-Modul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Pfad der LED-Anordnung ein zweiter Transistor (6) angeordnet ist, der mit dem ersten Transistor (5) einen Stromspiegel bildet.
10. LED-Modul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverbrauchselemente (4) zusätzlich einen dritten Transistor (10) umfassen, der mit dem ersten und zweiten Transistor (5, 6) einen Stromspiegel bildet.
11. LED-Modul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Pfad der LED-Anordnung zusätzlich ein vierter Transistor (11) angeordnet ist, der mit dem ersten, zweiten und dritten Transistor (5, 6, 10) einen Stromspiegel bildet.
12. LED-Modul nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Überbrückungspfad und in dem Pfad der LED-Anordnung jeweils mindestens ein Widerstand (7, 8) angeordnet ist.
13. LED-Modul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandswert des mindestens einen Widerstands (7) in dem Überbrückungspfad und/oder der Widerstandswert des mindestens einen Widerstands (8) in dem Pfad der LED-Anordnung einstellbar bzw. verstellbar sind.
14. LED-Modul nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Überbrückungspfad zusätzliche Stromverbrauchselemente (4) in Form mindestens eines weiteren Widerstands (9) angeordnet sind.
15. LED-Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Anordnung mehrere LEDs (2) aufweist, die innerhalb der LED-Anordnung seriell oder parallel angeordnet sind.
16. LED-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Anordnung mehrere LEDs (2) aufweist, die innerhalb der LED-Anordnung in Form eines parallel-seriellen Arrays angeordnet sind. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen