AT16238U1 - Method for operating bulbs at low outside temperatures - Google Patents

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AT16238U1
AT16238U1 ATGM29/2018U AT292018U AT16238U1 AT 16238 U1 AT16238 U1 AT 16238U1 AT 292018 U AT292018 U AT 292018U AT 16238 U1 AT16238 U1 AT 16238U1
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Abstract

Die Erfindung behandelt ein Verfahren zum Betrieb von mindestens einem Leuchtmittel (3), das eine temperaturabhängige charakteristische Strom-/ Spannungskennlinie U(I) aufweist, mit einem LED-Konverter (2), wobei eine Regelschaltung (14) des LED-Konverters (2) als Stellgröße die Betriebsfrequenz der primärseitigen Schaltung (11) des LED-Konverters (2) steuert, wobei zur Vermeidung eines instabilen Arbeitspunktes als Stellgröße ein vorgegebener Maximalwert der Betriebsfrequenz eingestellt wird, wenn niedrige Außentemperaturen vorliegen.The invention relates to a method for operating at least one light-emitting means (3) having a temperature-dependent characteristic current / voltage characteristic U (I) with an LED converter (2), wherein a control circuit (14) of the LED converter (2 ) as the manipulated variable controls the operating frequency of the primary-side circuit (11) of the LED converter (2), wherein a predetermined maximum value of the operating frequency is set to avoid an unstable operating point as a manipulated variable when low outside temperatures are present.

Description

Beschreibungdescription

VERFAHREN ZUM BETRIEB VON LEUCHTMITTELN BEI NIEDRIGEN AUßENTEMPERATUREN [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für den Betrieb von Leuchtmittel, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen nach Anspruch 1, einer Regelschaltung nach Anspruch 8, einem Betriebsgerät nach Anspruch 9 und einer Leuchte nach Anspruch 10.METHOD FOR OPERATING LUMINAIRES AT LOW OUTDOOR TEMPERATURES The present invention relates to a method for operating lamps, in particular at low outside temperatures according to claim 1, a control circuit according to claim 8, an operating device according to claim 9 and a lamp according to claim 10 ,

[0002] Es ist bekannt, dass bei niedrigen Umgebungstemperaturen der Betrieb von Leuchtmittel insbesondere bei niedrigen Dimmstufen instabil werden kann, d.h. es kann durch Steuerung oder Regelung der Arbeitspunkt auf der U/I-Kennlinie des Leuchtmittels nur schwer gehalten werden.It is known that at low ambient temperatures, the operation of lamps can become unstable, especially at low dimming levels, i.e. it is difficult to keep the operating point on the U / I characteristic curve of the lamp by controlling or regulating.

[0003] Die Instabilität kann zu Helligkeitsschwankungen oder gar zum Erlöschen des Leuchtmittels führen.The instability can lead to fluctuations in brightness or even to the extinction of the lamp.

[0004] Weiterhin ist bekannt, dass die Lichteffizienz des Leuchtmittels bei tiefen Temperaturen stark abnimmt, sodass die Lichtabgabe stark reduziert wird.It is also known that the light efficiency of the illuminant decreases sharply at low temperatures, so that the light output is greatly reduced.

[0005] Zur Vermeidung dieser Probleme könne Gegenmaßnahmen ergriffen werden, was indessen voraussetzt, dass seitens einer Regelschaltung erkannt wird, dass niedrige Umgebungstemperaturen an dem Leuchtmittel vorliegen.To avoid these problems, countermeasures can be taken, which, however, presupposes that a control circuit detects that low ambient temperatures are present on the illuminant.

[0006] Eine direkte Temperaturmessung ist jedoch nur sehr schwierig möglich, da üblicherweise eine Temperaturmessung eher im Bereich eines Betriebsgerätes als im eigentlich relevanten Bereich des Leuchtmittels selbst erfolgen kann.However, a direct temperature measurement is only possible with great difficulty, since usually a temperature measurement can take place in the area of an operating device rather than in the actually relevant area of the illuminant itself.

[0007] Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass zur Stabilisierung der instabilen Arbeitspunkte Regelungen verwendet werden, die einen vorgegeben Arbeitspunkt halten sollen.It is known from the prior art that, to stabilize the unstable operating points, regulations are used which are intended to maintain a predetermined operating point.

[0008] Bei extrem tiefen Temperaturen treten jedoch extrem hohe Lampenspannungen auf. Dadurch wird ein Halten des Arbeitspunktes unmöglich, es werden außerdem verschiedene Normen verletzt. Beispielsweise kann, basierend auf Spannungsfestigkeiten der Klemmanschlüsse oder der Zuleitungen, eine bestimmte maximal zulässige Klemmenspannung überschritten werden.However, extremely high lamp voltages occur at extremely low temperatures. This makes it impossible to maintain the operating point, and it also violates various standards. For example, a certain maximum permissible terminal voltage can be exceeded based on the dielectric strengths of the terminal connections or the leads.

[0009] Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gemacht, eine Lösung für oben genannte Probleme bereit zu stellen.The invention has therefore set itself the task of providing a solution to the problems mentioned above.

[0010] Die Grundidee der Erfindung ist die Messung einer Größe, welche korreliert zu tiefen Temperaturen ist.[0010] The basic idea of the invention is the measurement of a variable which is correlated to low temperatures.

[0011] Die Erfindung schlägt also ein Verfahren zum Betrieb von Leuchtmittel vor, die eine temperaturabhängige charakteristische Strom-/ Spannungskennlinie U(l) aufweisen. Dabei wird zur Vermeidung eines instabilen Arbeitspunktes bei niedrigen Außentemperaturen ein Überschreiten eines vorgegebenen Maximalwerts der Betriebsfrequenz davon verhindert, indem der Leuchtmittelstrom erhöht wird.The invention thus proposes a method for operating lamps that have a temperature-dependent characteristic current / voltage characteristic U (l). To avoid an unstable operating point at low outside temperatures, a predetermined maximum value of the operating frequency thereof is prevented by increasing the lamp current.

[0012] Der vorgegebene Maximalwert der Betriebsfrequenz bzw. dessen Gradientenbetrag ist vorzugsweise stromabhängig.The predetermined maximum value of the operating frequency or its gradient amount is preferably current-dependent.

[0013] Der vorgegebene Maximalwert kann also von einer Grenzkennlinie G'(l) definiert werden.[0013] The predetermined maximum value can therefore be defined by a limit characteristic G '(l).

[0014] Die Grenzkennlinie G'(l) stellt dabei vorzugsweise eine adaptive Schwelle in Abhängigkeit des Stromes mit Berücksichtigung der Lampencharakteristik dar. Diese kann so ausgelegt sein, dass eine charakteristische Kennlinie U(l) eines Leuchtmittels bei Zimmertemperatur durch diese nicht eingeschränkt wird.The limit characteristic G '(l) preferably represents an adaptive threshold as a function of the current, taking into account the lamp characteristic. This can be designed such that a characteristic characteristic U (l) of a lamp at room temperature is not restricted by this.

[0015] Die Schwelle des Maximalwertes der Betriebsfrequenz ist veränderbar. Die Schwelle kann über eine Schnittstelle eines Betriebsgerätes veränderbar eingestellt werden.[0015] The threshold of the maximum value of the operating frequency can be changed. The threshold can be set in a changeable manner via an interface of an operating device.

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Patentamt [0016] Außerdem kann eine Messung erfolgen, die zumindest entscheiden kann, ob sehr hohe Außentemperaturen, beispielsweise 35°C, oder sehr niedrige Außentemperaturen, beispielsweise -10°C, vorliegen.Patent Office [0016] In addition, a measurement can be carried out which can at least decide whether there are very high outside temperatures, for example 35 ° C., or very low outside temperatures, for example -10 ° C.

[0017] Vorzugsweise erfolgt eine Erhöhung des Lampenstroms bzw. Begrenzung der maximalen Betriebsfrequenz nur dann, wenn keine sehr hohen Außentemperaturen vorliegen, beispielsweise Außentemperaturen von < 10 °C.Preferably, the lamp current is increased or the maximum operating frequency is limited only when there are no very high outside temperatures, for example outside temperatures of <10 ° C.

[0018] In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Regelschaltung, vorzugsweise eine integrierte Schaltung, die zur Durchführung eines der erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet ist.In a further aspect, the invention relates to a control circuit, preferably an integrated circuit, which is designed to carry out one of the methods according to the invention.

[0019] Die Erfindung betrifft auch ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, das eine solche Regelschaltung aufweist.The invention also relates to an operating device for lamps that has such a control circuit.

[0020] Schließlich betrifft die Erfindung eine Leuchte, die das oben beschriebene Betriebsgerät und wenigstens eine angeschlossene Leuchtmittel aufweist.Finally, the invention relates to a lamp which has the operating device described above and at least one connected lamp.

[0021] Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the attached figures. Show it:

[0022] Fig. 1 Figure 1 ein Strom-Spannungs-Diagramm mit Kennlinien einer Gasentladungslampe bei unterschiedlichen Außentemperaturen, a current-voltage diagram with characteristic curves of a gas discharge lamp at different outside temperatures, [0023] Fig. 2 Figure 2 ein Strom-Spannungs-Diagramm mit Kennlinien einer LED bei unterschiedlichen Außentemperaturen, a current-voltage diagram with characteristic curves of an LED at different outside temperatures,

[0024] FIG. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Beleuchtungssystems mit einem LED-Konverter nach einem Ausführungsbeispiel.[0024] FIG. 3 shows a schematic illustration of a lighting system with an LED converter according to an exemplary embodiment.

[0025] Fig. 1 zeigt ein Strom-Spannungs-Diagramm mit Kennlinien einer Gasentladungslampe bei unterschiedlichen Außentemperaturen, genauer gesagt bei 22°C, bei 10°C und bei -15°C. Unter Außentemperatur wird die Umgebungstemperatur der Gasentladungslampe verstanden.Fig. 1 shows a current-voltage diagram with characteristic curves of a gas discharge lamp at different outside temperatures, more precisely at 22 ° C, at 10 ° C and at -15 ° C. Outside temperature is understood to mean the ambient temperature of the gas discharge lamp.

[0026] 22°C stellt dabei in etwa die gewöhnliche Temperatur in einem Zimmer dar. 10°C und 15°C sind dagegen Temperaturen, wie sie beim Einsatz im Freien vorkommen können.22 ° C represents approximately the usual temperature in a room. 10 ° C and 15 ° C, however, are temperatures that can occur when used outdoors.

[0027] Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass sich alle Kennlinien an einem Punkt Ps schneiden. Dies bedeutet, dass für die Gasentladungslampe bei alle Temperaturen dieser Arbeitspunkt PA = Ps(ls, Us) gültig ist.It can be seen from the diagram that all the characteristic curves intersect at a point P s . This means that this working point P A = P s (ls, U s ) applies to the gas discharge lamp at all temperatures.

[0028] Außerdem kann. Fig. 1 entnommen werden, dass für Stromwerte I > ls die Spannung mit steigendem Strom abnimmt. In diesem Bereich sind die Kennlinien also fallend. Dabei ist die Spannung bei sehr niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei -15°C niedriger als bei höheren, wie 10°C.[0028] In addition,. 1 that the voltage decreases with increasing current for current values I> l s . The characteristics are falling in this area. The voltage at very low temperatures, for example at -15 ° C, is lower than at higher temperatures, such as 10 ° C.

[0029] Für Stromwerte I < ls dagegen ergibt sich ein uneinheitliches Bild. Für 22°C Außentemperatur nimmt die Spannung mit steigendem Strom vorerst zu, um dann in der Nähe des Schnittpunktes Ps wieder leicht abzunehmen. Für kleinere Außentemperaturen ist die Kennlinie jedoch in diesem Bereich durchgehend fallend. Dabei ist die negative Steigung, d.h. der negative Gradient, bei besonders tiefen Außentemperaturen besonders groß. Gleichzeitig ist also bei niedrigen Temperaturen die Spannung der Gasentladungslampe bei kleinem Lampenstrom besonders hoch. Unter Spannung wird hier die Lampenbrennspannung verstanden. Daraus ergibt sich, dass sich insbesondere für sehr niedrige Temperaturen bei kleinem Lampenstrom eine unzulässig hohe Lampenbrennspannung ergibt.On the other hand, a non-uniform picture results for current values I <1 s . For an outside temperature of 22 ° C, the voltage initially increases with increasing current and then decreases again slightly near the intersection P s . For smaller outside temperatures, however, the characteristic curve drops continuously in this area. The negative slope, ie the negative gradient, is particularly large at particularly low outside temperatures. At the same time, the voltage of the gas discharge lamp is particularly high at low temperatures when the lamp current is low. Here, voltage is understood to mean lamp lamp voltage. This means that an inadmissibly high lamp operating voltage results, in particular for very low temperatures with a small lamp current.

[0030] Eine Dimmung der Gasentladungslampe erfolgt über eine Einstellung des Lampenstroms. Für einen niedrigen Dimmpegel wird also der Lampenstrom reduziert, für einen hohen der Lampenstrom erhöht. Das bedeutet, dass ein niedriger Dimmpegel auf einer Kennlinie von Fig. 1 weiter links ist, ein hoher dagegen weiter rechts liegt.[0030] The gas discharge lamp is dimmed by adjusting the lamp current. The lamp current is reduced for a low dimming level and the lamp current is increased for a high one. This means that a low dimming level is further to the left on a characteristic curve in FIG. 1, while a high one is further to the right.

[0031] Erfindungsgemäß kann also nun eine unzulässig hohe Betriebsfrequenz dadurch vermieden werden, dass der Dimmpegel erhöht wird. Alternativ kann auch die Betriebsfrequenz[0031] According to the invention, an impermissibly high operating frequency can now be avoided by increasing the dimming level. Alternatively, the operating frequency

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Patentamt auf einen maximalen Wert begrenzt werden.Patent office can be limited to a maximum value.

[0032] Dadurch wird nämlich ebenfalls der Arbeitspunkt PA auf einer Kennlinie weiter nach rechts geschoben. Grundsätzlich kann ein Arbeitspunkt dadurch in einen unzulässigen Bereich gelangen, indem die Dimmung auf einen zu niedrigen Pegel eingestellt wird, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen. Es ist jedoch auch möglich, dass ein Arbeitspunkt dadurch in einen unzulässigen Bereich gelangt, dass die Außentemperatur fällt, während der Dimmpegel konstant bleibt.As a result, the operating point P A is also shifted further to the right on a characteristic curve. Basically, an operating point can reach an inadmissible range by setting the dimming to a level that is too low, especially at low outside temperatures. However, it is also possible for an operating point to reach an impermissible range if the outside temperature drops while the dimming level remains constant.

[0033] Zur Kompensierung tritt also eine Regelung in Kraft, die solange höhere Dimmpegel ansteuert, bis die Betriebsfrequenz wieder unter den Maximalwert unterschritten wird. Diese Hochregelung des Dimmpegels hat Priorität beispielsweise über einen von außen eingehenden Dimmpegelbefehl. Im Zuge einer Regelung wird somit die Betriebsfrequenz immer unterhalb der maximal zulässigen Betriebsfrequenz gehalten. Dadurch werden niedrige Dimmpegel also nicht grundsätzlich vermieden, sondern nur bei unzulässig hohen Betriebsfrequenzen.To compensate, a regulation comes into effect which drives higher dimming levels until the operating frequency falls below the maximum value again. This up-regulation of the dimming level has priority, for example, via an external dimming level command. In the course of regulation, the operating frequency is thus always kept below the maximum permissible operating frequency. This means that low dimming levels are not avoided in principle, but only at impermissibly high operating frequencies.

[0034] Die maximal zulässige Betriebsfrequenz kann in der einfachsten Ausführung ein konstanter Wert sein, beispielsweise 120 kHz.In the simplest version, the maximum permissible operating frequency can be a constant value, for example 120 kHz.

[0035] Fig. 2 zeigt im Weiteren ein Strom-Spannungs-Diagramm mit Kennlinien einer Leuchtdiode bei unterschiedlichen Außentemperaturen T1, T2, T3, T4, T5 wobei die höchste Temperatur T1 ist und niedrigste Temperatur T 5 ist. Es ist daraus ersichtlich, dass die Kennlinien bei niedrigen Temperaturen eine größere Flussspannung UF aufweisen als bei hohen Temperaturen.2 further shows a current-voltage diagram with characteristic curves of a light-emitting diode at different outside temperatures T1, T2, T3, T4, T5, the highest temperature being T1 and the lowest temperature T 5. It can be seen from this that the characteristic curves have a higher forward voltage U F at low temperatures than at high temperatures.

[0036] Die Grenzkennlinie G' (I) kann einen stromabhängigen Maximalwert der Betriebsfrequenz welcher über eine Grenzkennlinie G' (I) definiert wird aufweisen. Ein oberer Wert der Grenzkennlinie G' begrenzt die maximal zulässige Betriebsfrequenz auf ca. 100 - 120 kHz (Grenzkennlinie G2). Diese Schwelle ist in diesem Ausführungsbeispiel lediglich bei kleinen Dimmbereichen < 30 % aktiv, d.h. lediglich in diesem Bereich wirkt sie begrenzend. Alternativ kann diese Schwelle jedoch auch für den gesamten Dimmbereich gelten, d.h. unabhängig vom Stromwert zu sein.The limit characteristic G '(I) can have a current-dependent maximum value of the operating frequency which is defined by a limit characteristic G' (I). An upper value of the limit characteristic G 'limits the maximum permissible operating frequency to approximately 100-120 kHz (limit characteristic G2). In this exemplary embodiment, this threshold is only active at small dimming ranges <30%, i.e. it has a limiting effect only in this area. Alternatively, this threshold can also apply to the entire dimming range, i.e. to be independent of the current value.

[0037] Weiterhin können die Werte der Grenzkennlinie G' (I) über den Dimmbereich varieren, so kann beispielsweise bei höheren Dimmwerten eine andere Betriebsfrequenz als Maximalwert herangezogen werden, beispielsweise 90 kHz als bei niedrigen Dimmwerten (Grenzkennlinie G1).Furthermore, the values of the limit characteristic G '(I) can vary over the dimming range, for example with higher dimming values a different operating frequency can be used as the maximum value, for example 90 kHz than with low dimming values (limit characteristic G1).

[0038] Der Verlauf der Grenzkennlinie G' (I) kann eine Stufenfunktion, eine fallende lineare Funktion, usw. sein.The course of the limit characteristic G '(I) can be a step function, a falling linear function, etc.

[0039] Der Verlauf der Grenzkennline G' (I) bzw. der Maximalwert der Betriebsfrequenz kann über eine Schnittstelle eines Betriebsgerätes 2 einstellbar veränderbar sein.The course of the limit characteristic G '(I) or the maximum value of the operating frequency can be adjustable via an interface of an operating device 2.

[0040] Bei sehr niedrigen Temperaturen ist indessen zu beachten, dass der Wirkungsgrad des Leuchtmittels stark abnimmt, sodass die tatsächlich abgegebene Lichtleistung bei einem identischen Arbeitspunkt niedriger ist als bei höheren Temperaturen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird jedoch diese zu niedrige Lichtleistung kompensiert.At very low temperatures, however, it should be noted that the efficiency of the illuminant decreases sharply, so that the light output actually emitted is lower at an identical operating point than at higher temperatures. However, this too low light output is compensated for by the method according to the invention.

[0041] Vorteilhafterweise weist die Grenzkennlinien G' (I) eine Form auf, die der Form der Lampencharakteristik angepasst ist. Außerdem sind diese möglichst so ausgelegt, dass eine charakteristische Kennlinie U(l) des Leuchtmittels bei Zimmertemperatur durch diese nicht eingeschränkt wird.Advantageously, the limit characteristics G '(I) has a shape that is adapted to the shape of the lamp characteristic. In addition, if possible, they are designed so that a characteristic characteristic U (l) of the illuminant at room temperature is not restricted by them.

[0042] Vorzugsweise wird dementsprechend in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Temperaturmessung durchgeführt. Diese hat jedoch lediglich zu bestimmen, ob es sich bei der Außentemperatur um eine sehr hohe oder seht tiefe Temperatur handelt. Die Temperaturmessung kann mit einem außerhalb des Betriebsgerätes 2 angeordneten Temperatursensor 8 erfolgen der mit der Regelschaltung 14 verbunden ist. Alternativ kann der Temperatursensor 8 auch in der Regelschaltung 14 integriert angeordnet sein.Accordingly, a temperature measurement is preferably carried out accordingly in the method according to the invention. However, this only has to determine whether the outside temperature is a very high or very low temperature. The temperature measurement can be carried out with a temperature sensor 8 which is arranged outside the operating device 2 and is connected to the control circuit 14. Alternatively, the temperature sensor 8 can also be arranged integrated in the control circuit 14.

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Patentamt [0043] So ist es möglich, die Aktivierung des maximalen Wertes der Betriebsfrequenz, flexibel zu gestalten. Bei sehr hohen Temperaturen, beispielsweise >= 30 °C, soll das Limit deaktiviert sein, hingegen bei sehr geringen Temperaturen, beispielsweise < 10 °C aktiv sein.Patent Office [0043] It is thus possible to make the activation of the maximum value of the operating frequency flexible. The limit should be deactivated at very high temperatures, for example> = 30 ° C, but should be active at very low temperatures, for example <10 ° C.

[0044] Dadurch kann eine Begrenzung der Betriebsfrequenz erst bei einer Außentemperatur von < 10 °C erfolgen.As a result, the operating frequency can only be limited at an outside temperature of <10 ° C.

[0045] Dank des Verfahrens kann so völlig frei festgelegt werden, ab welcher Temperatur welche Dimmpegel zugelassen werden sollen.Thanks to the method, it can be freely determined from which temperature which dimming levels are to be permitted.

[0046] Durch die oben angeführte Vorgehensweise kann wie gesagt der instabile Betrieb bei niedrigen Temperaturen und niedrigen Dimmpegeln vermieden werden.As stated above, the above-mentioned procedure can avoid unstable operation at low temperatures and low dimming levels.

[0047] Alternativ kann es auch Temperaturbereiche geben die Betriebsfrequenzen aufweisen die oberhalb der von der Grenzkennlinie G' (I) definierten Maximalwerte liegt und somit in diesem Bereich eine unzulässige Grenzverletzung aufweist. Diese Temperaturbereiche könnten beispielsweise im Bereich von 25 °C liegen, da eine Begrenzung in diesem Temperaturbereich nicht notwendig ist, kann eine Grenzverletzung zugelassen werden.Alternatively, there can also be temperature ranges which have operating frequencies which are above the maximum values defined by the limit characteristic G '(I) and thus have an impermissible limit violation in this range. These temperature ranges could, for example, be in the range of 25 ° C. Since a limitation in this temperature range is not necessary, a limit violation can be permitted.

[0048] Es kann auch eine Grenzkennlinie G' (I) definiert werden, bei der ein minimaler Strom lF konstant gehalten wird. Der minimale Stromwert lF welcher über die Grenzkennlinie G' (I) definiert wird, kann ein konstanter Wert sein oder über den Dimmlevelwert abhängig sein. Die Grenzkennlinie G' (I) kann auch eine Stufenfunktion sein oder eine halbrunde Form aufweisen. Die Grenzkennlinie G' (I) kann auch erst ab einer minimalen Temperatur aktiviert sein.A limit characteristic G '(I) can also be defined, at which a minimum current I F is kept constant. The minimum current value l F which is defined via the limit characteristic G '(I) can be a constant value or dependent on the dimming level value. The limit characteristic G '(I) can also be a step function or have a semicircular shape. The limit characteristic G '(I) can also only be activated from a minimum temperature.

[0049] FIG. 3 zeigt ein Beleuchtungssystem 1, bei dem ein Betriebsgerät 2 nach einem Ausführungsbeispiel LEDs 3 mit Energie versorgt. Das Betriebsgerät 2 kann als LED- Konverter ausgestaltet sein oder als Vorschaltgerät für Gasentladungslampen. Der LED-Konverter 2 kann als Konstantstromquelle ausgebildet sein. Der LED-Konverter 2 kann so ausgestaltet sein, dass die Helligkeit der LEDs 3 über Befehle, die beispielsweise über einen Bus 4 oder drahtlos übertragen werden, einstellbar ist. Der LED- Konverter 2 kann eine entsprechende Schnittstelle zur Kommunikation mit einem zentralen Steuergerät umfassen und eingerichtet sein, um über die Schnittstelle Dimmbefehle zu empfangen und um über die Schnittstelle Informationen über den Betriebszustand des LED-Konverters 2 und/oder der LEDs 3 auszugeben.[0049] FIG. 3 shows a lighting system 1 in which an operating device 2 supplies LEDs 3 according to one exemplary embodiment with energy. The operating device 2 can be designed as an LED converter or as a ballast for gas discharge lamps. The LED converter 2 can be designed as a constant current source. The LED converter 2 can be configured in such a way that the brightness of the LEDs 3 can be set via commands that are transmitted, for example, via a bus 4 or wirelessly. The LED converter 2 can comprise a suitable interface for communication with a central control device and can be set up to receive dimming commands via the interface and to output information about the operating state of the LED converter 2 and / or the LEDs 3 via the interface.

[0050] Der LED-Konverter 2 kann als SELV-Gerät ausgestaltet sein, bei der eine primärseitige Schaltung (beispielsweise eine nicht-SELV-Seite) und eine sekundärseitige Schaltung (beispielsweise eine SELV-Seite) galvanisch getrennt sind. Der LED-Konverter 2 kann einen AC/DC-Wandler 10 umfassen. Der AC/DC-Wandler 10 kann eingerichtet sein, um eingangsseitig mit einer Netzspannung gekoppelt zu werden. Der AC/DC-Wandler 10 kann als so genannte Glättungsschaltung oder Schaltung zur Leistungsfaktorkorrektur (PFC) ausgestaltet sein. Der AC/DC-Wandler 10 stellt eine Busspannung Vbus an einen Wandler bereit, der eine eingangsbzw. primärseitige Schaltung 11 und eine davon galvanisch getrennte ausgangs- bzw. sekundärseitige Schaltung 13 aufweist.The LED converter 2 can be designed as a SELV device in which a primary-side circuit (for example a non-SELV side) and a secondary-side circuit (for example a SELV side) are electrically isolated. The LED converter 2 can comprise an AC / DC converter 10. The AC / DC converter 10 can be set up to be coupled on the input side to a mains voltage. The AC / DC converter 10 can be designed as a so-called smoothing circuit or circuit for power factor correction (PFC). The AC / DC converter 10 provides a bus voltage Vbus to a converter that has an input or. primary circuit 11 and a galvanically isolated output or secondary circuit 13.

[0051] Eine galvanische Trennung wird durch einen Transformator 12 oder anderen Umsetzer erreicht.Electrical isolation is achieved by means of a transformer 12 or another converter.

[0052] Der LED-Konverter 2 ist so ausgestaltet, dass eine vom LED-Konverter 2 an die LEDs bereitgestellte Stromstärke auf einen Sollwert geregelt wird. Die Regelung erfolgt dabei basierend auf einer in der primärseitigen Schaltung 11 erfassten Regelgröße, die insbesondere ein Peakstrom durch einen Widerstand oder eine zu diesem Peakstrom proportionale Größe sein kann. Zusätzlich zum Ausgansstrom kann auch eine Ausgangsleistung eingestellt werden. Zur Regelung des Ausgansstroms abhängig von der in der primärseitigen Schaltung erfassten Regelgröße ist die Regelschaltung 14 entsprechend mit der primärseitigen Schaltung 11 gekoppelt, um die Regelgröße oder Informationen über einen Vergleich der Regelgröße mit einer Referenz zu empfangen. Die Regelschaltung 14, welche insbesondere als integrierte Schaltung ausgestaltet sein kann, steuert eine Halbbrückenschaltung der primärseitigen Schaltung 11 abhängig von dem Vergleich der Regelgröße mit der Referenz. Die Regelschaltung 14 kannThe LED converter 2 is designed such that a current strength provided by the LED converter 2 to the LEDs is regulated to a setpoint. The control is based on a control variable recorded in the primary-side circuit 11, which can be, in particular, a peak current through a resistor or a variable proportional to this peak current. In addition to the output current, an output power can also be set. In order to regulate the output current depending on the controlled variable detected in the primary-side circuit, the control circuit 14 is correspondingly coupled to the primary-side circuit 11 in order to receive the controlled variable or information about a comparison of the controlled variable with a reference. The control circuit 14, which can be designed in particular as an integrated circuit, controls a half-bridge circuit of the primary-side circuit 11 depending on the comparison of the controlled variable with the reference. The control circuit 14 can

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Patentamt insbesondere eine Frequenz, mit der zwei Schalter der Halbbrückenschaltung geschaltet werden, abhängig von dem Vergleich der Regelgröße mit der Referenz ändern. Die Regelschaltung 14 kann zusätzlich weitere Funktionen erfüllen, wie die Anpassung der Referenz abhängig von einem Dimmbefehl, die Erkennung der mit dem LED-Konverter 2 verbundenen Last, insbesondere zur Erkennung einer Anzahl von LEDs oder der Ausgangsleistung, und/oder die Erkennung von Fehlerzuständen. Die Regelschaltung 14 kann auch mit dem AC/DC-Wandler gekoppelt sein, um beispielsweise die Busspannung anzupassen.Patent office in particular change a frequency with which two switches of the half-bridge circuit are switched, depending on the comparison of the controlled variable with the reference. The control circuit 14 can additionally perform further functions, such as adapting the reference as a function of a dimming command, detecting the load connected to the LED converter 2, in particular for detecting a number of LEDs or the output power, and / or detecting error states. The control circuit 14 can also be coupled to the AC / DC converter, for example in order to adapt the bus voltage.

[0053] Wie in FIG. 3 schematisch dargestellt ist, kann bei dem LED-Konverter 2 der Ausgansstrom, der an die LEDs 3 bereitgestellt wird, geregelt werden, ohne dass dafür eine Messung auf der SELV-Seite durchgeführt werden muss und/oder ohne dass ein entsprechendes Messergebnis über die SELV-Barriere zurückgeführt werden muss. Die Regelschaltung 14 ist so eingerichtet, dass sie abhängig von einem primärseitig gemessenen Peakstrom wenigstens eine Komponente der primärseitigen Schaltung 11 steuert, um den Ausgangsstrom, der von dem Betriebsgerät 2 an die LEDs 3 bereitgestellt wird, auf einen gewünschten Wert zu regeln.As shown in FIG. 3 is shown schematically, in the LED converter 2 the output current which is provided to the LEDs 3 can be regulated without a measurement having to be carried out on the SELV side and / or without a corresponding measurement result using the SELV -Barrier must be returned. The control circuit 14 is set up in such a way that it controls at least one component of the primary-side circuit 11 as a function of a peak current measured on the primary side in order to regulate the output current, which is provided by the operating device 2 to the LEDs 3, to a desired value.

[0054] Optional kann der LED-Konverter 2 noch einen Temperatursensor 8 aufweisen. Dieser kann für das oben beschriebene Verfahren eingesetzt werden. Vorzugsweise ist auch der Temperatursensor 8 mit der Regelschaltung 14 verbunden.Optionally, the LED converter 2 can also have a temperature sensor 8. This can be used for the process described above. The temperature sensor 8 is preferably also connected to the control circuit 14.

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PatentamtPatent Office

Claims (10)

AnsprücheExpectations 1. Verfahren zum Betrieb von mindestens einem Leuchtmittel (3) , das eine temperaturabhängige charakteristische Strom-/ Spannungskennlinie U(l) aufweist, mit einem LEDKonverter (2), wobei eine Regelschaltung (14) des LED-Konverters (2) als Stellgröße die Betriebsfrequenz der primärseitigen Schaltung (11) des LED-Konverters (2) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung eines instabilen Arbeitspunktes als Stellgröße ein vorgegebener Maximalwert der Betriebsfrequenz eingestellt wird, wenn niedrige Außentemperaturen vorliegen.1. A method for operating at least one lamp (3) which has a temperature-dependent characteristic current / voltage characteristic U (l) with an LED converter (2), a control circuit (14) of the LED converter (2) being the control variable Controls the operating frequency of the primary-side circuit (11) of the LED converter (2), characterized in that, in order to avoid an unstable operating point, a predetermined maximum value of the operating frequency is set when the outside temperatures are low. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Maximalwert der Betriebsfrequenz stromabhängig ist und der vorgegebene Maximalwert von einer Grenzkennlinie G'(I) definiert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the predetermined maximum value of the operating frequency is current-dependent and the predetermined maximum value is defined by a limit characteristic G '(I). 3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalwerts der Betriebsfrequenz eine veränderbare Schwelle darstellt.3. The method according to claim 2, characterized in that the maximum value of the operating frequency represents a variable threshold. 4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle des Maximalwerts der Betriebsfrequenz in Abhängigkeit des Stromes mit Berücksichtigung der Lampencharakteristik veränderbar ist und dieser Maximalwert der Betriebsfrequenz so ausgelegt ist, dass eine charakteristische Kennlinie U(l) eines Leuchtmittels (3) bei Zimmertemperatur durch dies nicht eingeschränkt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the threshold of the maximum value of the operating frequency as a function of the current can be changed taking into account the lamp characteristic and this maximum value of the operating frequency is designed such that a characteristic curve U (l) of a lamp (3) Room temperature is not restricted by this. 5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle des Maximalwerts der Betriebsfrequenz über eine Schnittstelle eines Betriebsgerät (2) für das mindestens eine Leuchtmittel (3) veränderbar ist.5. The method according to claim 4, characterized in that the threshold of the maximum value of the operating frequency via an interface of an operating device (2) for the at least one lamp (3) can be changed. 6. Verfahren gemäß vorherigem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messung, vorzugsweise mit einem Temperatursensor (8), erfolgt, die zumindest entscheiden kann, ob sehr hohe Außentemperaturen, beispielsweise 35°C, oder sehr niedrige Außentemperaturen, beispielsweise - 10°C, vorliegen.6. The method according to the preceding claim, characterized in that a measurement, preferably with a temperature sensor (8), takes place, which can at least decide whether very high outside temperatures, for example 35 ° C, or very low outside temperatures, for example -10 ° C, available. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Begrenzung der Betriebsfrequenz nur dann erfolgt, wenn eine Außentemperatur von < 10 °C vorliegt.7. The method according to claim 6, characterized in that the operating frequency is only limited when an outside temperature of <10 ° C is present. 8. Regelschaltung, vorzugsweise eine integrierte Schaltung, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.8. control circuit, preferably an integrated circuit, which is designed to carry out a method according to any one of the preceding claims. 9. Betriebsgerät für mindestens ein Leuchtmittel (3), aufweisend eine Regelschaltung (14) nach Anspruch 8.9. Operating device for at least one lamp (3), comprising a control circuit (14) according to claim 8. 10. Leuchte, aufweisend ein Betriebsgerät (2) nach Anspruch 9 und mindestens ein Leuchtmittel (3).10. lamp, having an operating device (2) according to claim 9 and at least one lamp (3). Hierzu 2 Blatt ZeichnungenTwo sheets of drawings 6/86.8 AT16 238U1 2019-05-15 österreichischesAT16 238U1 2019-05-15 Austrian PatentamtPatent Office Fig. 1Fig. 1 Fig. 2 UFFig. 2 U F 7/87.8 AT16 238U1 2019-05-15 österreichischesAT16 238U1 2019-05-15 Austrian PatentamtPatent Office Fig. 3Fig. 3 8/88.8
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