AT16963U1

AT16963U1 -

Info

Publication number: AT16963U1
Application number: ATGM380/2015U
Authority: AT
Original assignee: Zumtobel Lighting Gmbh
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2021-01-15
Also published as: DE202015008006U1

Abstract

Diese Erfindung betrifft ein Leuchtdiodenmodul, umfassend: mehrere Leuchtdiodenstränge (21, 22, 23), für jeden der Leuchtdiodenstränge (21, 22, 23) einen Schalter (31, 32, 33) zum Verbinden des jeweiligen Leuchtdiodenstrangs (21, 22, 23) mit einer Netzspannung (VL), für jeden der Leuchtdiodenstränge (21, 22, 23) einen Stromregler (41, 42, 43) zum Steuern eines Stromes durch den jeweiligen Leuchtdiodenstrang (21, 22, 23), einen Nulldurchgangsdetektor (50) zur Erfassung von Nulldurchgängen der Netzspannung (VL) und eine Steuerung (50), welche dazu ausgestaltet ist, die Schalter (31, 32, 33) derart anzusteuern, dass jeder der Leuchtdiodenstränge (21, 23, 24) jeweils an einem Zeitpunkt, welcher für diesen Leuchtdiodenstrang (21, 22, 23) im Verhältnis zu einem von dem Nulldurchgangsdetektor (50) erfassten Nulldurchgang definiert ist, vorübergehend mit der Netzspannung (VL) verbunden wird.This invention relates to a light-emitting diode module, comprising: several light-emitting diode strings (21, 22, 23), for each of the light-emitting diode strings (21, 22, 23) a switch (31, 32, 33) for connecting the respective light-emitting diode string (21, 22, 23) with a mains voltage (VL), for each of the light-emitting diode strings (21, 22, 23) a current regulator (41, 42, 43) for controlling a current through the respective light-emitting diode string (21, 22, 23), a zero crossing detector (50) for detection of zero crossings of the mains voltage (VL) and a controller (50) which is designed to control the switches (31, 32, 33) in such a way that each of the light-emitting diode strings (21, 23, 24) at a point in time which is appropriate for this LED string (21, 22, 23) is defined in relation to a zero crossing detected by the zero crossing detector (50) is temporarily connected to the mains voltage (VL).

Description

description

LEUCHTDIODENMODUL UND BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG LED MODULE AND LIGHTING DEVICE

TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA

[0001] Die vorliegende Anmeldung betrifft Leuchtdiodenmodule, insbesondere Leuchtdiodenmodule welche flexibel mit verschiedenen Konfigurationen von Leuchtdiodensträngen bestückt werden können. Weiterhin betrifft die vorliegende Anmeldung Beleuchtungsvorrichtungen mit einem oder mehreren solcher Leuchtdiodenmodule. The present application relates to light emitting diode modules, in particular light emitting diode modules which can be flexibly equipped with different configurations of light emitting diode strings. The present application also relates to lighting devices with one or more such light-emitting diode modules.

HINTERGRUND BACKGROUND

[0002] Bei auf Leuchtdioden basierenden Leuchtmitteln, ist es bekannt, Leuchtdiodenmodule zu verwenden, welche mehrere Stränge von in Reihe verbundenen Leuchtdioden, im Folgenden als Leuchtdiodenstränge bezeichnet, aufweisen. Bei solchen Leuchtdiodenmodulen ist es möglich, die Leuchtdiodenstränge in einem sogenannten AC-Betrieb direkt über eine Netzspannung von beispielsweise 230 V oder 120 V zu versorgen, ohne dass ein spezieller Leuchtdiodentreiber zur Konvertierung der Netzspannung in ein Gleichspannungssignal mit niedrigem Spannungspegel erforderlich wäre. Mitunter können solche Leuchtdiodenmodule auch für einen sogenannten DCBetrieb ausgestaltet sein. Ein für den DC-Betrieb ausgestaltetes Leuchtdiodenmodul weist zusätzlich einen Gleichrichter auf, über welchen die Leuchtdiodenstränge mit der Netzspannung verbunden sind. In the case of light emitting diodes based lighting means, it is known to use light emitting diode modules which have several strands of light emitting diodes connected in series, hereinafter referred to as light emitting diode strings. With such light-emitting diode modules, it is possible to supply the light-emitting diode strings in a so-called AC operation directly via a mains voltage of 230 V or 120 V, for example, without a special light-emitting diode driver being required to convert the mains voltage into a direct voltage signal with a low voltage level. Sometimes such light-emitting diode modules can also be designed for so-called DC operation. A light-emitting diode module designed for DC operation also has a rectifier, via which the light-emitting diode strings are connected to the mains voltage.

[0003] Bei solchen auf mehreren Leuchtdiodensträngen basierenden Leuchtdiodenmodulen bestehen jedoch Probleme dahingehend, dass bei einer bestimmten Netzspannung, z.B. von 230 V, auch eine entsprechende Konfiguration der Leuchtdiodenstränge gewählt werden muss. Insbesondere bestehen hier Einschränkungen bezüglich des Typs von verwendeten Leuchtdioden sowie der Anzahl von Leuchtdioden in einem Leuchtdiodenstrang. Weiterhin kann es aufgrund von unterschiedlichen Erfordernissen bezüglich Betriebsspannung oder -strom problematisch sein, verschiedene Typen von Leuchtdioden, z.B. Multi- Junction- Leuchtdioden und Single-Junction-Leuchtdioden, in einem Leuchtdiodenmodul zu kombinieren. With such light-emitting diode modules based on several light-emitting diode strings, however, there are problems in that at a certain mains voltage, e.g. of 230 V, a corresponding configuration of the light-emitting diode strings must also be selected. In particular, there are restrictions here with regard to the type of light-emitting diodes used and the number of light-emitting diodes in a light-emitting diode string. Furthermore, due to different requirements with regard to operating voltage or current, it can be problematic to combine different types of light-emitting diodes, e.g. multi-junction light-emitting diodes and single-junction light-emitting diodes, in one light-emitting diode module.

ZUSAMMENFASSUNG SUMMARY

[0004] Es besteht ein Bedarf an Leuchtdiodenmodulen, die Verbesserungen im Hinblick auf die oben beschriebenen Nachteile bringen. Es besteht insbesondere ein Bedarf an Leuchtdiodenmodulen, in welchen flexibel verschiedene Konfigurationen von Leuchtdiodensträngen zum Einsatz kommen können. There is a need for light-emitting diode modules that bring improvements with regard to the disadvantages described above. In particular, there is a need for light-emitting diode modules in which different configurations of light-emitting diode strings can be used in a flexible manner.

[0005] Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Leuchtdiodenmodul bereitgestellt, welches mehrere Leuchtdiodenstränge umfasst. Typischerweise umfasst ein solcher Leuchtdiodenstrang eine oder mehrere in der Reihe verbundene Leuchtdioden. Hierbei kann es sich um herkömmliche Leuchtdioden vom Single-Junction-Typ oder um Leuchtdioden vom Multi-Junction-Typ handeln. Für jeden der Leuchtdiodenstränge umfasst das Leuchtdiodenmodul einen Schalter zum Verbinden des jeweiligen Leuchtdiodenstrang mit einer Netzspannung. Bei der Netzspannung kann es sich insbesondere um eine Wechselspannung von 230 V oder 120 V handeln. Weiterhin umfasst das Leuchtdiodenmodul für jeden der Leuchtdiodenstränge einen Stromregler zum Steuern eines Stromes durch den jeweiligen Leuchtdiodenstrang. Ein solcher Stromregler kann auf verschiedene Weise realisiert sein, z.B. auf Basis eines regelbaren Widerstands und/oder Stromspiegels. Darüber hinaus umfasst das Leuchtdiodenmodul einen Nulldurchgangsdetektor zur Erfassung von null Durchgängen der Netzspannung. Weiterhin umfasst das Leuchtdiodenmodul eine Steuerung, welche dazu ausgestaltet ist, die Schalter derart anzusteuern, dass jeder der Leuchtdiodenstränge jeweils an einem Zeitpunkt, welche für diesen Leuchtdiodenstrang im Verhältnis zu einem von dem Nulldurchgangsdetektor erfassten Nulldurchgang definiert ist, vorübergehend mit der Netzspannung verbunden wird. According to one embodiment, a light-emitting diode module is provided which comprises a plurality of light-emitting diode strings. Such a light-emitting diode string typically comprises one or more light-emitting diodes connected in a row. These can be conventional light-emitting diodes of the single-junction type or light-emitting diodes of the multi-junction type. For each of the light-emitting diode strings, the light-emitting diode module comprises a switch for connecting the respective light-emitting diode string to a mains voltage. The mains voltage can in particular be an alternating voltage of 230 V or 120 V. Furthermore, the light-emitting diode module comprises a current regulator for each of the light-emitting diode strings for controlling a current through the respective light-emitting diode string. Such a current regulator can be implemented in various ways, e.g. on the basis of a controllable resistor and / or current mirror. In addition, the light-emitting diode module includes a zero crossing detector for detecting zero crossings of the mains voltage. Furthermore, the light-emitting diode module comprises a controller which is designed to control the switches in such a way that each of the light-emitting diode strings is temporarily connected to the mains voltage at a point in time which is defined for this light-emitting diode string in relation to a zero crossing detected by the zero-crossing detector.

[0006] Mittels der Ansteuerung der Schalter abhängig von den Nulldurchgängen der Netzspannung kann erreicht werden, dass an dem Zeitpunkt, an welchem ein bestimmter Leuchtdiodenstrang mit der Netzspannung verbunden wird, der momentane Pegel der Netzspannung einen für den Leuchtdiodenstrang geeigneten Spannungswert aufweist. So kann beispielsweise ein Leuchtdiodenstrang für einen niedrigen Spannungsabfall über den Leuchtdiodenstrang ausgelegt sein und dementsprechend an einem Zeitpunkt mit der Netzspannung verbunden werden, welcher nahe an einem Nulldurchgang der Netzspannung liegt. Umgekehrt kann für einen Leuchtdiodenstrang welcher für einen höheren Spannungsabfall über den Leuchtdiodenstrang ausgelegt ist die Verbindung mit der Netzspannung an einem Zeitpunkt vorgenommen werden, welcher näher an einem maximalen Pegel der Netzspannung und somit weiter entfernt von den Nulldurchgängen liegt. By controlling the switch depending on the zero crossings of the mains voltage, it can be achieved that at the point in time at which a certain LED string is connected to the mains voltage, the current level of the mains voltage has a voltage value suitable for the LED string. For example, a light-emitting diode string can be designed for a low voltage drop across the light-emitting diode string and can accordingly be connected to the mains voltage at a point in time which is close to a zero crossing of the mains voltage. Conversely, for a light-emitting diode string which is designed for a higher voltage drop across the light-emitting diode string, the connection to the mains voltage can be made at a point in time which is closer to a maximum level of the mains voltage and therefore further away from the zero crossings.

[0007] Über die Stromregler kann gleichzeitig für jeden der Leuchtdiodenstränge ein gewünschter Strom durch den Leuchtdiodenstrang eingestellt werden. Auf diese Weise kann eine hohe Flexibilität bezüglich der verwendbaren Konfigurationen von Leuchtdiodensträngen und von möglichen Betriebsweisen, z.B. im Hinblick auf individuell steuerbare Leuchtstärken der verschiedenen Leuchtdiodenstränge, erreicht werden. Der Zeitpunkt der vorübergehenden Verbindung mit der Netzspannung kann somit für jeden der Leuchtdiodenstränge abhängig von einer Anzahl von Leuchtdioden in dem Leuchtdiodenstrang gewählt sein. Weiterhin kann dieser Zeitpunkt für jeden der Leuchtdiodenstränge abhängig von einem Typ von Leuchtdioden in den Leuchtdiodenstrang gewählt sein. Beispielsweise kann wenigstens einer der Leuchtdiodenstränge Multi-JunectionLeuchtdioden umfassen und ein weiterer der Leuchtdiodenstränge Single- Junetion-Leuchtdioden umfassen, und die Zeitpunkte der vorübergehenden Verbindung mit der Netzspannung und somit die an die Leuchtdiodenstränge mit Leuchtdioden verschiedene Typen angelegten Spannungen können entsprechend angepasst werden. Ähnliches gilt für Leuchtdiodenstränge, welche sich hinsichtlich der Anzahl von Leuchtdioden unterscheiden. [0007] A desired current through the light-emitting diode string can be set simultaneously for each of the light-emitting diode strings via the current regulator. In this way, a high degree of flexibility can be achieved with regard to the usable configurations of light-emitting diode strings and possible modes of operation, e.g. with regard to individually controllable luminous intensities of the various light-emitting diode strings. The time of the temporary connection to the mains voltage can thus be selected for each of the light-emitting diode strings as a function of a number of light-emitting diodes in the light-emitting diode string. Furthermore, this point in time can be selected for each of the light-emitting diode strings as a function of a type of light-emitting diode in the light-emitting diode string. For example, at least one of the light-emitting diode strings can comprise multi-junction light-emitting diodes and another of the light-emitting diode strings can comprise single-junction light-emitting diodes, and the times of the temporary connection to the mains voltage and thus the voltages applied to the light-emitting diode strings with different types of light-emitting diodes can be adapted accordingly. The same applies to strings of light emitting diodes, which differ in terms of the number of light emitting diodes.

[0008] Die Steuerung kann weiterhin dazu ausgestaltet sein, eine Zeitdauer der vorübergehenden Verbindung der Leuchtdiodenstränge mit der Netzspannung zu steuern. Hierbei wird typischerweise eine Zeitdauer gewählt, welche kleiner oder gleich 10 % einer Periodendauer der Netzspannung, vorzugsweise kleiner oder gleich ein Prozent der Periodendauer der Netzspannung ist. Mit einer kleineren Zeitdauer kann eine höhere Genauigkeit bezüglich der an den jeweiligen Leuchtdiodenstrang angelegten Spannung erreicht werden. Umgekehrt kann mit einer längeren Zeitdauer eine höhere Lichtausbeute erzielt werden. [0008] The controller can also be designed to control a duration of the temporary connection of the light-emitting diode strings to the mains voltage. In this case, a period of time is typically selected which is less than or equal to 10% of a period of the mains voltage, preferably less than or equal to one percent of the period of the mains voltage. With a shorter period of time, greater accuracy can be achieved with regard to the voltage applied to the respective light-emitting diode string. Conversely, a higher light yield can be achieved with a longer period of time.

[0009] Die Steuerung kann weiterhin dazu ausgestaltet sein, die Stromregler zur Einstellung der jeweiligen Ströme durch die Leuchtdiodenstränge anzusteuern. Beispielsweise können die Stromregler als spannungsgesteuerte oder stromgesteuerte Stromquellen ausgestaltet sein, z.B. auf Basis eines regelbaren Widerstands und/oder eines Stromspiegels, und die Steuerung entsprechende Spannung Steuersignale bzw. Stromsteuersignale an die Stromregler ausgeben. The controller can also be designed to control the current regulator for setting the respective currents through the light emitting diode strings. For example, the current regulators can be designed as voltage-controlled or current-controlled current sources, e.g. on the basis of a controllable resistor and / or a current mirror, and the controller can output corresponding voltage control signals or current control signals to the current regulators.

[0010] In dem die Ströme über die Steuerung steuerbar sind, kann eine flexible Einstellung der Ströme auch im laufenden Betrieb des Leuchtdiodenmoduls vorgenommen werden, z.B. Indem für einen bestimmten Leuchtdiodenstrang an verschiedenen Zeitpunkten auch verschiedene Ströme eingestellt werden. Die Steuerung kann somit dazu ausgestaltet sein, die Stromregler zur Einstellung der jeweiligen Ströme durch die Leuchtdiodenstränge derart anzusteuern, dass für wenigstens einen der Leuchtdiodenstränge an verschiedenen Zeitpunkten der vorübergehenden Verbindung des Leuchtdiodenstrang mit der Netzspannung verschiedene Ströme durch den Leuchtdiodenstrang eingestellt werden. Hierdurch kann beispielsweise erreicht werden, dass ein gegebener Leuchtdiodenstrang an einem ersten Zeitpunkt mit einer höheren Helligkeit leuchtet als an einem zweiten Zeitpunkt. In that the currents can be controlled via the controller, the currents can also be set flexibly during operation of the light-emitting diode module, e.g. by setting different currents for a specific light-emitting diode string at different times. The controller can thus be configured to control the current regulator for setting the respective currents through the light-emitting diode strings in such a way that different currents are set through the light-emitting diode string for at least one of the light-emitting diode strings at different times of the temporary connection of the light-emitting diode string to the mains voltage. In this way it can be achieved, for example, that a given string of light emitting diodes shines with a higher brightness at a first point in time than at a second point in time.

[0011] Das Leuchtdiodenmodul kann weiterhin ein Schalter-Array umfassen, über welches wenigstens zwei der Leuchtdiodenstränge vorübergehend in Reihe verwendbar sind. Über ein solches Schalter-Array können die Leuchtdiodenstränge flexibel umkonfiguriert werden. Dies kann wiederum bei den Zeitpunkten der vorübergehenden Verbindung mit der Netzspannung berücksichtigt werden. So können beispielsweise zwei Leuchtdiodenstränge in Reihe verbunden wer-The light-emitting diode module can furthermore comprise a switch array, via which at least two of the light-emitting diode strings can be used temporarily in series. The light-emitting diode strings can be flexibly reconfigured via such a switch array. This in turn can be taken into account in the times of the temporary connection to the mains voltage. For example, two LED strings can be connected in series

den, sodass sich ein kombinierter Leuchtdiodenstrang ergibt, welcher für eine höhere Spannung geeignet ist, und dieser kombinierte Leuchtdiodenstrang kann an einem Zeitpunkt, an welchem der momentane Pegel der Netzspannung dieser höheren Spannung entspricht, vorübergehend mit der Netzspannung verbunden werden. Die Steuerung kann somit weiterhin dazu ausgestaltet sein, dass Schalter-Array derart anzusteuern, dass wenigstens zwei der Leuchtdiodenstränge an einem Zeitpunkt, welcher im Verhältnis zu einem von dem Nulldurchgangsdetektor erfassten Nulldurchgang definiert ist, vorübergehend in Reihe verbunden werden. Darüber hinaus kann die Steuerung dazu ausgestaltet sein, die Schalter derart anzusteuern, dass die in Reihe verbundenen Leuchtdiodenstränge an einem Zeitpunkt, welcher im Verhältnis zu einem von dem Nulldurchgangsdetektor erfassten Nulldurchgang definiert ist, vorübergehend mit der Netzspannung verbunden werden. so that a combined light-emitting diode string results which is suitable for a higher voltage, and this combined light-emitting diode string can be temporarily connected to the mains voltage at a point in time at which the current level of the mains voltage corresponds to this higher voltage. The controller can thus also be designed to control the switch array in such a way that at least two of the light-emitting diode strings are temporarily connected in series at a point in time which is defined in relation to a zero crossing detected by the zero crossing detector. In addition, the controller can be configured to control the switches in such a way that the series-connected light-emitting diode strings are temporarily connected to the mains voltage at a point in time which is defined in relation to a zero crossing detected by the zero crossing detector.

[0012] Das Leuchtdiodenmodul kann weiterhin einen Gleichrichter umfassen, welcher zwischen die Leuchtdiodenstränge und die Netzspannung gekoppelt ist. Die Leuchtdiodenstränge können somit über den Gleichrichter mit der Netzspannung verbunden werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Leuchtdiodenstränge in jeder Halbwelle der Netzspannung betreibbar sind und somit eine höhere Lichtausbeute möglich ist. The light-emitting diode module can furthermore comprise a rectifier which is coupled between the light-emitting diode strings and the mains voltage. The light emitting diode strings can thus be connected to the mains voltage via the rectifier. In this way it can be achieved that the light-emitting diode strings can be operated in every half-cycle of the mains voltage and thus a higher light yield is possible.

[0013] Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Beleuchtungsvorrichtung mit dem oben beschriebenen Leuchtdiodenmodul bereitgestellt. Bei einer solchen Beleuchtungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um ein für einen direkten Betrieb an der Netzspannung ausgelegtes Leuchtmittel handeln, beispielsweise ein auf Leuchtdioden basierendes Retrofit-Leuchtmittel. According to a further exemplary embodiment, a lighting device with the light-emitting diode module described above is provided. Such a lighting device can, for example, be a lighting means designed for direct operation on the mains voltage, for example a retrofit lighting means based on light-emitting diodes.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0014] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings using preferred exemplary embodiments.

[0015] Figur 1 zeigt ein Leuchtdiodenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel. [0016] Figur 2 zeigt ein Leuchtdiodenmodul gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Figure 1 shows a light emitting diode module according to an embodiment. Figure 2 shows a light-emitting diode module according to a further embodiment.

[0017] Figur 3 veranschaulicht ein Beispiel für eine Ansteuerung von Leuchtdiodensträngen in einem Leuchtdiodenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel. Figure 3 illustrates an example of a control of light emitting diode strings in a light emitting diode module according to an embodiment.

[0018] Figur 4 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für eine Ansteuerung von Leuchtdiodensträngen in einem Leuchtdiodenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel. Figure 4 illustrates a further example of a control of light emitting diode strings in a light emitting diode module according to an embodiment.

[0019] Figur 5 zeigt ein Beispiel für eine flexible zeitabhängige Steuerung von Strömen durch verschiedene Leuchtdiodenstränge in einem Leuchtdiodenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel. Figure 5 shows an example of a flexible time-dependent control of currents through different light emitting diode strings in a light emitting diode module according to an embodiment.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

[0020] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben, in denen identische Bezugszeichen identische oder korrespondierende Elemente repräsentieren. Die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern dies in der Beschreibung nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird. The invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the figures, in which identical reference characters represent identical or corresponding elements. The features of different exemplary embodiments can be combined with one another, unless this is expressly excluded in the description.

[0021] Figur 1 zeigt ein Leuchtdiodenmodul. Das Leuchtdiodenmodul wird von einer Netzspannung VL versorgt. Hierbei kann es sich speziell um eine Wechselspannung von 230 V mit 50 Hz, wie sie in vielen europäischen Ländern zur Versorgung von Haushalten üblich ist, oder um eine Wechselspannung von 120 V mit 60 Hz handeln, wie sie beispielsweise in Nord- und Mittelamerika zur Versorgung von Haushalten üblich ist. Es versteht sich jedoch, dass auch abweichende Spannungsamplituden oder Frequenzen möglich sind. Das Leuchtdiodenmodul kann beispielsweise Teil einer Beleuchtungsvorrichtung sein, z.B. eines auf Leuchtdioden basierenden Leuchtmittels welches keinen gesonderten Leuchtdiodentreiber aufweist. Figure 1 shows a light emitting diode module. The light-emitting diode module is supplied by a mains voltage VL. This can specifically be an alternating voltage of 230 V with 50 Hz, as is customary in many European countries for supplying households, or an alternating voltage of 120 V with 60 Hz, such as is used for supply in North and Central America is common in households. It goes without saying, however, that different voltage amplitudes or frequencies are also possible. The light emitting diode module can, for example, be part of a lighting device, e.g. a light emitting device based on light emitting diodes which does not have a separate light emitting diode driver.

[0022] Das Leuchtdiodenmodul von Figur 1 ist mit einem Gleichrichter 10 versehen, bei welchem The light-emitting diode module of Figure 1 is provided with a rectifier 10, in which

es sich beispielsweise um herkömmlichen Brückengleichrichter handeln kann. Wie in der Figur angedeutet, wird mittels des Gleichrichters 10 die Netzspannung VL in eine gleichgerichtete Eingangsspannung VIN umgewandelt. Bei dem dargestellten Beispiel werden durch die Gleichrichtung negative Halbwellen der Netzspannung VL in positive Halbwellen der gleich gerichteten Eingangsspannung VIN umgewandelt, so dass die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN lediglich positive Halbwellen aufweist. Es versteht sich jedoch, dass auch abweichende Formen der Gleichrichtung zum Einsatz kommen könnten. Beispielsweise könnte der Gleichrichter 10 derart ausgestaltet sein, dass negative Halbwellen der Netzspannung VL abgeschnitten werden. Weiterhin könnte, wie den Figur 1 gezeigt, ein Kondensator 15 zur Dämpfung von Spannungsvariationen der gleich gerichteten Eingangsspannung VIN vorgesehen sein. it can be, for example, a conventional bridge rectifier. As indicated in the figure, the line voltage VL is converted into a rectified input voltage VIN by means of the rectifier 10. In the example shown, the rectification converts negative half-waves of the line voltage VL into positive half-waves of the rectified input voltage VIN, so that the rectified input voltage VIN only has positive half-waves. It goes without saying, however, that other forms of rectification could also be used. For example, the rectifier 10 could be designed in such a way that negative half-waves of the line voltage VL are cut off. Furthermore, as shown in FIG. 1, a capacitor 15 could be provided for damping voltage variations in the rectified input voltage VIN.

[0023] Das Leuchtdiodenmodul weist darüber hinaus mehrere Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 auf. Wie dargestellt, besteht jeder der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 aus einer Reihenanordnung mehrerer Leuchtdioden. Die Leuchtdiodenstränge 21,22, 23 können sich dabei sowohl hinsichtlich der Anzahl von Leuchtdioden in dem Leuchtdiodenstrang 21,22, 23 als auch hinsichtlich des Typs von Leuchtdioden in dem Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 unterscheiden. Beispielsweise könnte wenigstens einer der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 herkömmliche Leuchtdioden vom Single-Junction-Typ umfassen, während wenigstens ein anderer der Leuchtdiodenstränge Leuchtdioden vom Multi- Junction-Typ umfasst. Es versteht sich, dass die in Figur 1 dargestellte Anzahl von drei Leuchtdiodensträngen 21, 22, 23 lediglich beispielhaft ist und dass auch eine kleinere oder größere Anzahl von Leuchtdiodenstränge vorgesehen sein könnte. The light-emitting diode module also has several light-emitting diode strings 21, 22, 23. As shown, each of the light-emitting diode strings 21, 22, 23 consists of a series arrangement of several light-emitting diodes. The light-emitting diode strings 21, 22, 23 can differ both in terms of the number of light-emitting diodes in the light-emitting diode string 21, 22, 23 and in terms of the type of light-emitting diodes in the light-emitting diode string 21, 22, 23. For example, at least one of the light-emitting diode strings 21, 22, 23 could comprise conventional light-emitting diodes of the single-junction type, while at least one other of the light-emitting diode strings comprises light-emitting diodes of the multi-junction type. It goes without saying that the number of three light-emitting diode strings 21, 22, 23 shown in FIG. 1 is only exemplary and that a smaller or larger number of light-emitting diode strings could also be provided.

[0024] Weiterhin verfügt das Leuchtdiodenmodul für jeden der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 über einen entsprechenden Schalter 31, 32, 33. Wie dargestellt, ist jeder der Schalter 31, 32, 23 mit dem entsprechenden Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 in Reihe verbunden und ermöglicht, den jeweiligen Leuchtdiodenstrang steuerbar 21, 22, 23 mit der Netzspannung VL zu koppeln. Bei dem dargestellten Beispiel erfolgt diese Kopplung, in dem ein Ende des jeweiligen Leuchtdiodenstrangs 21, 22, 23 über den Schalter 31, 32, 33 selektiv mit Masse verbunden wird bzw. von Masse getrennt wird. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Arten steuerbare Kopplung mit der Netzspannung VL möglich sind. So könnte der Schalter 31, 32, 33 beispielsweise auch das andere Ende des Leuchtdiodenstrangs 21, 22, 23 mit dem Gleichrichter 10 verbinden. Die Schalter 31, 32, 33 können beispielsweise auf Basis von Transistoren, z.B. MOS- Transistoren, implementiert sein. Furthermore, the light-emitting diode module for each of the light-emitting diode strings 21, 22, 23 has a corresponding switch 31, 32, 33. As shown, each of the switches 31, 32, 23 is connected in series with the corresponding light-emitting diode string 21, 22, 23 and enables the respective string of LEDs to be controllably coupled 21, 22, 23 to the mains voltage VL. In the example shown, this coupling takes place in that one end of the respective light-emitting diode string 21, 22, 23 is selectively connected to ground or separated from ground via the switch 31, 32, 33. It goes without saying, however, that other types of controllable coupling to the mains voltage VL are also possible. For example, the switch 31, 32, 33 could also connect the other end of the light-emitting diode string 21, 22, 23 to the rectifier 10. The switches 31, 32, 33 can for example be implemented on the basis of transistors, for example MOS transistors.

[0025] Weiterhin verfügt das Leuchtdiodenmodul für jeden der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 über einen Stromregler 41, 42, 43. Wie dargestellt, ist jeder der Stromregler 41, 42, 43 mit dem entsprechenden Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 und Schalter 31, 32, 33 in Reihe verbunden und ermöglicht, bei geschlossenem Schalter 31, 32, 33 den Strom durch den entsprechenden Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 einzustellen. Die Stromregler 41, 42, 43 können beispielsweise als spannungsgesteuerte oder stromgesteuerte Stromquellen implementiert sein und auf regelbaren Widerstände und/oder Stromspiegeln basieren. Furthermore, the light emitting diode module for each of the light emitting diode strings 21, 22, 23 has a current regulator 41, 42, 43. As shown, each of the current regulators 41, 42, 43 with the corresponding light emitting diode strand 21, 22, 23 and switch 31, 32, 33 connected in series and makes it possible to set the current through the corresponding light-emitting diode string 21, 22, 23 when the switch 31, 32, 33 is closed. The current regulators 41, 42, 43 can be implemented, for example, as voltage-controlled or current-controlled current sources and based on controllable resistors and / or current mirrors.

[0026] Zur Ansteuerung der Schalter 31, 32, 33 weist das Leuchtdiodenmodul weiterhin eine Steuerung 50 auf. Die Steuerung 50 kann beispielsweise als anwendungsspezifische Spezialschaltung (ASIC, „Application Speecific Integrated Circuit“), als Controller, als Mikrocontroller, als Prozessor, als Mikroprozessor oder als anderer Chip ausgestaltet sein. Die Steuerung 50 erzeugt Steuersignale zur Ansteuerung der Schalter 31, 32, 33. Bei diesen Steuersignalen kann es sich beispielsweise um Spannungssignale handeln, welche dann Gate-Anschlüsse von die Schalter 31, 32, 33 bildenden Transistoren angelegt werden. Bei dem dargestellten Beispiel erzeugt die Steuerung 50 weiterhin Steuersignale zur Ansteuerung der Stromregler 41, 42, 43. Bei den Steuersignalen zur Ansteuerung der Stromregler 41, 42, 43 kann es sich abhängig von der Implementierung der Stromregler 41, 42, 43 um Spannungssignale oder Stromsignale handeln. To control the switches 31, 32, 33, the light-emitting diode module also has a controller 50. The controller 50 can be configured, for example, as an application-specific special circuit (ASIC, “Application Specific Integrated Circuit”), as a controller, as a microcontroller, as a processor, as a microprocessor or as another chip. The controller 50 generates control signals for activating the switches 31, 32, 33. These control signals can be voltage signals, for example, which are then applied to gate connections of the transistors forming the switches 31, 32, 33. In the example shown, the controller 50 also generates control signals for controlling the current controllers 41, 42, 43. The control signals for controlling the current controllers 41, 42, 43 can be voltage signals or current signals, depending on the implementation of the current controllers 41, 42, 43 act.

[0027] Weiterhin verfügt das Leuchtdiodenmodul über einen Nulldurchgangsdetektor 60, welcher dazu ausgestaltet ist, Nulldurchgänge der Netzspannung VL zu erfassen. Der Nulldurchgangsdetektor 60 kann beispielsweise dazu ausgestaltet sein, einen Spannungspuls auszugeben, wenn ein Nulldurchgang der Netzspannung VL erfolgt. Furthermore, the light-emitting diode module has a zero crossing detector 60 which is designed to detect zero crossings of the mains voltage VL. The zero crossing detector 60 can be designed, for example, to output a voltage pulse when the mains voltage VL crosses zero.

[0028] Weiterhin kann in dem Leuchtdiodenmodul auch eine Gleichspannungsquelle 70 vorgesehen sein, über welche beispielsweise die Steuerung 50 mit einer geeigneten Gleichspannung versorgt werden kann. Zu diesem Zweck kann die Gleichspannungsquelle 70 beispielsweise die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN in eine Gleichspannung mit niedrigem Spannungspegel von beispielsweise 5 V umwandeln. Hierbei können optional auch die von dem Nulldurchgangsdetektor 50 erfassten Nulldurchgänge der Netzspannung VL genutzt werden. Es versteht sich jedoch, dass auch ein direkter Betrieb der Steuerung 50 über die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN denkbar wäre. Furthermore, a DC voltage source 70 can also be provided in the light-emitting diode module, via which, for example, the controller 50 can be supplied with a suitable DC voltage. For this purpose, the DC voltage source 70 can, for example, convert the rectified input voltage VIN into a DC voltage with a low voltage level of 5 V, for example. The zero crossings of the mains voltage VL detected by the zero crossing detector 50 can optionally also be used here. It goes without saying, however, that direct operation of the controller 50 via the rectified input voltage VIN would also be conceivable.

[0029] Abhängig von dem verwendeten Leuchtdiodentyp und der Anzahl von Leuchtdioden in den Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 variieren typischerweise auch die Erfordernisse bezüglich einer für den Betrieb des jeweiligen Leuchtdiodenstrangs 21, 22, 23 bereitzustellenden Spannungen bzw. hinsichtlich einer für den Betrieb des jeweiligen Leuchtdiodenstrangs 21, 22, 23 maximal zulässigen Spannung. So ist typischerweise mit höherer Anzahl von Leuchtdioden in den Leuchtdiodenstrang 21, 2 20, 23 die bereitzustellenden bzw. maximal zulässige Spannung ebenfalls höher. Weiterhin ist typischerweise bei Verwendung von Leuchtdioden vom Multi-Junction-Typ die bereitzustellenden bzw. maximal zulässige Spannung höher als bei Verwendung von Leuchtdioden vom Single- Junction-Typ. Depending on the type of light-emitting diode used and the number of light-emitting diodes in the light-emitting diode string 21, 22, 23, the requirements with respect to a voltage to be provided for the operation of the respective light-emitting diode string 21, 22, 23 or with respect to one for the operation of the respective one also vary LED string 21, 22, 23 maximum permissible voltage. Thus, with a higher number of light-emitting diodes in the light-emitting diode string 21, 2, 20, 23, the voltage to be provided or the maximum permissible voltage is also typically higher. Furthermore, when using light-emitting diodes of the multi-junction type, the voltage to be provided or the maximum permissible voltage is typically higher than when using light-emitting diodes of the single-junction type.

[0030] Um den unterschiedlichen Spannungserfordernissen Rechnung zu tragen, wird bei dem Leuchtdiodenmodul ausgenutzt, dass die Netzspannung VL bzw. die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN zeitlich variabel ist. Insbesondere wird ein bestimmter Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 dann über den Gleichrichter 10 mit der Netzspannung VL verbunden, wenn die Netzspannung VL bzw. die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN einen für diesen Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 geeigneten Spannungspegel aufweist. Dies geschieht über die Schalter 31, 32, 33, welche von der Steuerung 50 an entsprechenden Zeitpunkten vorübergehend geschlossen werden. So kann beispielsweise für einen Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23, welcher mit einem geringeren Spannungspegel betrieben werden soll, der entsprechende Schalter 31, 32, 33 an einem Zeitpunkt geschlossen werden, welcher näher an einem Nulldurchgang der Netzspannung VL liegt als bei einem Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23, welcher mit einem höheren Spannungspegel betrieben werden soll. In order to take into account the different voltage requirements, the light-emitting diode module makes use of the fact that the mains voltage VL or the rectified input voltage VIN is variable over time. In particular, a certain light-emitting diode string 21, 22, 23 is connected to the line voltage VL via the rectifier 10 when the line voltage VL or the rectified input voltage VIN has a voltage level suitable for this light-emitting diode string 21, 22, 23. This is done via the switches 31, 32, 33, which are temporarily closed by the controller 50 at appropriate times. For example, for a light-emitting diode string 21, 22, 23 which is to be operated with a lower voltage level, the corresponding switch 31, 32, 33 can be closed at a point in time which is closer to a zero crossing of the mains voltage VL than in the case of a light-emitting diode string 21, 22, 23, which is to be operated with a higher voltage level.

[0031] Gleichzeitig und unabhängig davon kann über die Stromregler 41, 42, 43 für jeden der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 der Strom eingestellt werden, welcher bei Schließen des entsprechenden Schalters 31, 32, 33 durch den Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 fließt. Weiterhin kann über den Stromregler 41, 42, 43 auch ein maximal über den Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 auftretender Spannungsabfall begrenzt werden. Wenn beispielsweise über den Stromregler 41, 42, 43 ein Strom vorgegeben wird, bei welchem gemäß der Spannung- Strom-Charakteristik des Leuchtdiodenstrangs 21, 22, 23 ein Spannungsabfall auftritt, welcher unterhalb des momentanen Spannungspegels der gleichgerichteten Eingangsspannung VIN liegt, wenn der Schalter 31, 32, 33 geschlossen wird, würde die Differenz zu diesem momentanen Spannungspegel über den Stromregler 41, 42, 43 abfallen. Durch die Stromregler 41, 42, 43 wird somit die Flexibilität bezüglich der einsetzbaren Konfigurationen der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 erhöht. Weiterhin kann, wie unten beispielhaft erläutert, die unabhängige Einstellbarkeit des Stroms für jeden Leuchtdiodenstrang 21, 22, 23 auch zur Bereitstellung verschiedener Effekte genutzt werden. At the same time and independently of this, the current can be set via the current regulator 41, 42, 43 for each of the light emitting diode strings 21, 22, 23, which current flows through the light emitting diode string 21, 22, 23 when the corresponding switch 31, 32, 33 is closed . Furthermore, the current regulator 41, 42, 43 can also limit a maximum voltage drop occurring across the light-emitting diode string 21, 22, 23. If, for example, a current is specified via the current regulator 41, 42, 43 at which, according to the voltage-current characteristic of the light-emitting diode string 21, 22, 23, a voltage drop occurs which is below the instantaneous voltage level of the rectified input voltage VIN when the switch 31 , 32, 33 is closed, the difference to this instantaneous voltage level via the current regulator 41, 42, 43 would drop. The current regulators 41, 42, 43 thus increase the flexibility with regard to the usable configurations of the light-emitting diode strings 21, 22, 23. Furthermore, as explained below by way of example, the independent adjustability of the current for each light-emitting diode string 21, 22, 23 can also be used to provide various effects.

[0032] Figur 2 zeigt eine Variante des Leuchtdiodenmoduls von Figur 1, bei welcher das Leuchtdiodenmodul zusätzlich ein Schalter-Array 80 umfasst. Wie dargestellt, ist das Schalter-Array 80 zwischen die Netzspannung 80 und die Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 gekoppelt. Uber das Schalter-Array 80 können die einzelnen Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 auf flexible Weise miteinander in Reihe verbunden werden, so einen oder mehrere kombinierte Leuchtdiodenstränge auszubilden. Ein solcher kombinierter Leuchtdiodenstrang kann dann über das Schalter-Array 80 mit der Netzspannung VL gekoppelt werden. Zu diesem Zwecke ist das Schalter-Array 80 ebenfalls über ein Steuersignal von der Steuerung 50 steuerbar. Bei diesem Steuersignal kann es sich beispielsweise um ein Adresssignal zur Adressierung einzelner Schalter in dem Schalter-Array 80 handeln. FIG. 2 shows a variant of the light-emitting diode module from FIG. 1, in which the light-emitting diode module additionally comprises a switch array 80. As shown, the switch array 80 is coupled between the mains voltage 80 and the light-emitting diode strings 21, 22, 23. The individual light-emitting diode strings 21, 22, 23 can be connected to one another in series in a flexible manner via the switch array 80, in this way to form one or more combined light-emitting diode strings. Such a combined light-emitting diode string can then be coupled to the mains voltage VL via the switch array 80. For this purpose, the switch array 80 can also be controlled via a control signal from the controller 50. This control signal can be, for example, an address signal for addressing individual switches in the switch array 80.

[0033] Bei dem in Figur 2 dargestellten Beispiel weist das Schalter-Array 80 einen ersten Eingang E1 auf, welcher über den Gleichrichter 10 mit der Netzspannung VL gekoppelt ist. Weiterhin verfügt das Schalter-Array 80 über einen ersten Ausgang A1, welcher mit einem ersten Ende des Leuchtdiodenstrangs 21 verbunden ist, einen zweiten Ausgang A2, welcher mit einem ersten Ende des Leuchtdiodenstrangs 22 verbunden ist, und einen dritten Ausgang A3, welcher mit einem ersten Ende des Leuchtdiodenstrangs 23 verbunden ist. Uber das Schalter-Array 80 können diese ersten Enden der Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 einzeln oder gleichzeitig mit der Netzspannung VL gekoppelt werden. Weiterhin verfügt das Schalter-Array 80 über einen zweiten Eingang E2, welcher mit einem zweiten Ende des Leuchtdiodenstrangs 22 verbunden ist und dritten Eingang A2, welcher mit einem zweiten Ende des Leuchtdiodenstrangs 23 verbunden ist. Darüber hinaus verfügt das Schalter-Array 80 über einen vierten Ausgang A4, welcher über den Stromregler 42 und den Schalter 32 mit Masse verbunden ist, und über einen fünften Ausgang A5, welcher über den Stromregler 43 und den Schalter 33 mit Masse verbunden ist. Ein zweites Ende des Leuchtdiodenstrangs 21 ist über den Stromregler 41 und den Schalter 43 mit Masse verbunden. Weiterhin verfügt das Schalter-Array 80 über einen Steuereingang C zur Aufnahme der Steuersignale von der Steuerung 60. In the example shown in Figure 2, the switch array 80 has a first input E1, which is coupled via the rectifier 10 to the line voltage VL. Furthermore, the switch array 80 has a first output A1, which is connected to a first end of the light-emitting diode string 21, a second output A2, which is connected to a first end of the light-emitting diode string 22, and a third output A3, which is connected to a first End of the LED string 23 is connected. These first ends of the light-emitting diode strings 21, 22, 23 can be coupled individually or simultaneously to the mains voltage VL via the switch array 80. The switch array 80 also has a second input E2, which is connected to a second end of the light-emitting diode string 22, and a third input A2, which is connected to a second end of the light-emitting diode string 23. In addition, the switch array 80 has a fourth output A4, which is connected to ground via the current regulator 42 and the switch 32, and a fifth output A5, which is connected to ground via the current regulator 43 and the switch 33. A second end of the light-emitting diode string 21 is connected to ground via the current regulator 41 and the switch 43. The switch array 80 also has a control input C for receiving the control signals from the controller 60.

[0034] Durch selektives Herstellen von Verbindungen in dem Schalter-Array 80 können somit verschiedene Konfigurationen von Leuchtdiodensträngen hergestellt werden. So kann durch Verbinden des Eingangs E0 mit den Ausgängen A1, A2 und A3, Verbinden des Eingangs E2 mit dem Ausgang A4 und Verbinden des Eingangs E3 mit dem Ausgang A5 eine Konfiguration hergestellt werden, bei welchem die Leuchtdiodenstränge 21, 22, 23 ähnlich wie bei Figur 1 einzeln parallel zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung und Masse gekoppelt sind. Weiterhin kann durch Verbinden des Eingangs E0 mit den Ausgängen A2 und A3 und Verbinden des Eingangs E2 mit dem Ausgang A1 sowie Verbinden des Eingangs E3 mit dem Ausgang A5 eine Konfiguration hergestellt werden, bei welcher die Leuchtdiodenstränge 21 und 22 in Reihe verbunden und zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN und Masse gekoppelt sind, während der Leuchtdiodenstrang 23 parallel dazu einzelne zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN und Masse gekoppelt ist. Auf ähnliche Weise kann durch Verbinden des Eingangs E0 mit den Ausgängen A2 und A3 und Verbinden des Eingangs E3 mit dem Ausgang A1 sowie Verbinden des Eingangs E2 mit dem Ausgang A4 eine Konfiguration hergestellt werden, bei welcher die Leuchtdiodenstränge 21 und 23 in Reihe verbunden und zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN und Masse gekoppelt sind, während der Leuchtdiodenstrang 22 parallel dazu einzeln zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN und Masse gekoppelt ist. Weiterhin kann durch Verbinden des Eingangs E0 mit dem Ausgang A3, Verbinden des Eingangs E2 mit dem Ausgang A2 und Verbinden des Eingangs E3 mit dem Ausgang A1 eine Konfiguration hergestellt werden, bei welcher die Leuchtdiodenstränge 21, 22 und 23 in Reihe verbunden und zwischen die gleichgerichtete Eingangsspannung VIN und Masse gekoppelt sind. By selectively establishing connections in the switch array 80, different configurations of light-emitting diode strings can thus be established. By connecting the input E0 to the outputs A1, A2 and A3, connecting the input E2 to the output A4 and connecting the input E3 to the output A5, a configuration can be established in which the light emitting diode strings 21, 22, 23 are similar to Figure 1 are individually coupled in parallel between the rectified input voltage and ground. Furthermore, by connecting the input E0 to the outputs A2 and A3 and connecting the input E2 to the output A1 and connecting the input E3 to the output A5, a configuration can be established in which the light-emitting diode strings 21 and 22 are connected in series and between the rectified Input voltage VIN and ground are coupled, while the light-emitting diode string 23 is coupled in parallel between the rectified input voltage VIN and ground. In a similar way, by connecting the input E0 to the outputs A2 and A3 and connecting the input E3 to the output A1 and connecting the input E2 to the output A4, a configuration can be produced in which the light-emitting diode strings 21 and 23 are connected in series and between the rectified input voltage VIN and ground are coupled, while the light-emitting diode string 22 is individually coupled in parallel between the rectified input voltage VIN and ground. Furthermore, by connecting the input E0 to the output A3, connecting the input E2 to the output A2 and connecting the input E3 to the output A1, a configuration can be established in which the light-emitting diode strings 21, 22 and 23 are connected in series and between the rectified Input voltage VIN and ground are coupled.

[0035] Mittels des Schalter-Arrays 80 können somit verschiedene Konfigurationen von einzelnen Leuchtdiodensträngen oder kombinierten Leuchtdiodensträngen hergestellt werden, welche aufgrund einer unterschiedlichen Anzahl von Leuchtdioden auch unterschiedliche Spannungserfordernisse aufweisen. Für diese unterschiedlichen Konfigurationen können wiederum geeignete Zeitpunkte für die vorübergehende Verbindung mit der Netzspannung VL gewählt werden und die Schalter 31, 32, 33 entsprechend über die Steuerung 60 angesteuert werden. Weiterhin kann für jede solche Konfiguration über die Stromregler 41, 42,43 ein geeigneter Strom für den einzelnen Leuchtdiodenstrang bzw. kombinierten Leuchtdiodenstrang eingestellt werden. By means of the switch array 80, different configurations of individual light-emitting diode strings or combined light-emitting diode strings can thus be produced which, due to a different number of light-emitting diodes, also have different voltage requirements. Suitable times for the temporary connection to the mains voltage VL can in turn be selected for these different configurations and the switches 31, 32, 33 can be controlled accordingly via the controller 60. Furthermore, for each such configuration, a suitable current for the individual light-emitting diode string or combined light-emitting diode string can be set via the current regulators 41, 42, 43.

[0036] Figur 3 veranschaulicht ein Beispiel für die Ansteuerung von verschiedenen Leuchtdiodensträngen in einem Leuchtdiodenmodul wie in Figur 1 oder Figur 2 dargestellt. Insbesondere zeigt Figur 3 eine Abfolge von Halbwellen der gleichgerichteten Eingangsspannung, welche eine erste Halbwellen HW1, eine zweite Halbwelle HW2 und eine dritte Halbwellen HW3 umfasst. Weiterhin zeigt Figur 3 beispielhafte Ströme durch die verschiedenen Leuchtdiodenstränge, welche an verschiedenen Zeitpunkten durch vorübergehendes Schließen des dem jeweiligen Leuchtdiodenstrang entsprechenden Schalters eingestellt werden. Hierbei bezeichnet Ia den Strom durch einen ersten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem ersten Zeitpunkt hervorgerufen FIG. 3 illustrates an example of the control of various light-emitting diode strings in a light-emitting diode module as shown in FIG. 1 or FIG. In particular, FIG. 3 shows a sequence of half-waves of the rectified input voltage, which comprises a first half-wave HW1, a second half-wave HW2 and a third half-wave HW3. Furthermore, FIG. 3 shows exemplary currents through the various light-emitting diode strings, which are set at different times by temporarily closing the switch corresponding to the respective light-emitting diode string. Here, Ia denotes the current through a first string of light emitting diodes, which is caused at a first point in time

wird, Is den Strom durch einen zweiten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem ersten Zeitpunkt hervorgerufen wird, und Is den Strom durch einen dritten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem dritten Zeitpunkt hervorgerufen wird. Wie in Figur 3 zu erkennen, werden die Ströme IA, le, Ic In der ersten Halbwelle HW1 und der zweiten Halbwelle HW2 gleich gewählt, wohingegen in der dritten Halbwellen HW3 die Ströme In, Is, Ic abweichend von den Halbwellen HW1 und HW2 gewählt sind. Diese abweichende Einstellung der Ströme I, Ie, Ic ist aufgrund der Stromregler 41, 42,43 möglich, obwohl aufgrund der gleichen Zeitpunkte im Verhältnis zu den Nulldurchgängen der Netzspannung VL der gleiche Spannungspegel der gleichgerichteten Eingangsspannung VIN vorliegt. Is the current through a second light-emitting diode string, which is produced at a first point in time, and Is the current through a third light-emitting diode strand, which is produced at a third point in time. As can be seen in Figure 3, the currents IA, le, Ic In the first half-wave HW1 and the second half-wave HW2 are chosen to be the same, whereas in the third half-wave HW3 the currents In, Is, Ic are chosen differently from the half-waves HW1 and HW2 . This different setting of the currents I, Ie, Ic is possible due to the current regulators 41, 42, 43, although the same voltage level of the rectified input voltage VIN is present due to the same times in relation to the zero crossings of the mains voltage VL.

[0037] Figur 4 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für die Ansteuerung von verschiedenen Leuchtdiodensträngen in einem Leuchtdiodenmodul. Bei dem Beispiel von Figur 4 wird jedoch abweichend von den Darstellungen in Figur 1 und 2 davon ausgegangen, dass das Leuchtdiodenmodul keinen Gleichrichter aufweist und somit sowohl positive als auch negative Halbwellen der Netzspannung VL an den einzelnen Leuchtdiodenstränge anliegen. Wiederum bezeichnet la den Strom durch einen ersten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem ersten Zeitpunkt hervorgerufen wird, Is den Strom durch einen zweiten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem ersten Zeitpunkt hervorgerufen wird, und Ic den Strom durch einen dritten Leuchtdiodenstrang, welcher zu einem dritten Zeitpunkt hervorgerufen wird. In diesem Fall fließen die Ströme IA, Is, Ic nur in den positiven Halbwellen der Netzspannung VL. Ahnlich wie bei dem Beispiel von Figur 3 besteht jedoch auch in diesem Fall die Möglichkeit, in verschiedenen Halbwellen verschiedene Werte für die Ströme In, Ie, Ic einzustellen. FIG. 4 illustrates a further example for the control of different light-emitting diode strings in a light-emitting diode module. In the example of FIG. 4, however, in contrast to the representations in FIGS. 1 and 2, it is assumed that the light-emitting diode module does not have a rectifier and thus both positive and negative half-waves of the mains voltage VL are applied to the individual light-emitting diode strings. Again, la denotes the current through a first light-emitting diode string, which is caused at a first point in time, Is the current through a second light-emitting diode string, which is generated at a first point in time, and Ic the current through a third light-emitting diode string, which is caused at a third point in time . In this case, the currents IA, Is, Ic only flow in the positive half-waves of the mains voltage VL. Similar to the example of FIG. 3, however, there is also the possibility in this case of setting different values for the currents In, Ie, Ic in different half-waves.

[0038] Figur 5 veranschaulicht schematisch ein weiteres Beispiel für Möglichkeiten der Einstellung verschiedene Ströme durch verschiedene Leuchtdiodenstränge eines Leuchtdiodenmoduls wie beispielsweise in Figur 1 oder 2 dargestellt. Bei dem Beispiel von Figur 5 wird davon ausgegangen, dass das Leuchtdiodenmodul vier Leuchtdiodenstränge, bezeichnet mit A, B, C und D, aufweist. Eine Periodendauer der Netzspannung ist in Figur 5 jeweils nach Art einer Uhr veranschaulicht, wobei Segmente der Uhrskala verschiedenen Zeitpunkten innerhalb der Periodendauer entsprechen. In Figur 5 sind somit drei verschiedene Perioden der Netzspannung VL veranschaulicht, welche drei aufeinanderfolgenden oder separaten Zeitintervallen T+, T2 und Ts entsprechen. In Figur 5 bezeichnet Isa den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang A in dem Zeitintervall T+ eingestellt wird, Is1 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang B in dem Zeitintervall T+ eingestellt wird, Icı den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang C in dem Zeitintervall T+ eingestellt wird, und I»: den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang D in dem Zeitintervall T+ eingestellt wird. Da für jeden der Leuchtdiodenstränge A, B, C und D ein separater Stromregler vorgesehen ist, können die Ströme 1a4, Ie1, Icı und Ip: unabhängig voneinander eingestellt werden. Auf ähnliche Weise bezeichnet Iı2 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang A in dem Zeitintervall T> eingestellt wird, Is2 den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang B in dem Zeitintervall T> eingestellt wird, Ic» den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang C in dem Zeitintervall T2 eingestellt wird, und Ip» den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang D in dem Zeitintervall T2 eingestellt wird, sowie las den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang A in dem Zeitintervall T3 eingestellt wird, Is den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang B in dem Zeitintervall Ts eingestellt wird, Ica den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang C in dem Zeitintervall T3 eingestellt wird, und Ip3s den Strom, welcher in dem Leuchtdiodenstrang D in dem Zeitintervall T3 eingestellt wird. Es versteht sich das auch in den Zeitintervallen T>» und T3 die jeweiligen Ströme in den unterschiedlichen Leuchtdiodenstränge unabhängig voneinander eingestellt werden können. Weiterhin können die Ströme für denselben Leuchtdiodenstrang in den verschiedenen Zeitintervallen unterschiedlich eingestellt werden. Gemäß einem Beispiel können für die Ströme in den einzelnen Leuchtdiodensträngen in den verschiedenen Zeitintervallen folgende Werte gewählt werden: Im =50mA, Is1=50mA, Icı=100mA, Ip1=100mA; la2=100mA, IB2=50mA, Ic2=50mA, Ip2=50mA; la3=50mA, Is3=50mA, Ica=50maA, Ip1=100mA. Bei Verwendung eines Schalter-Arrays wie beispielsweise in Figur 2 dargestellt können insbesondere in Fällen, bei welchem Ströme durch zwei oder mehr Leuchtdiodenstränge fließen sollen, auch mehrere der Leuchtdiodenstränge in Reihe verbunden werden, sodass übermäßig hohe Spannungsabfälle über den einzelnen Leuchtdioden vermieden werden können. FIG. 5 schematically illustrates another example of possibilities for setting different currents through different light-emitting diode strings of a light-emitting diode module, as shown, for example, in FIG. 1 or 2. In the example of FIG. 5, it is assumed that the light-emitting diode module has four light-emitting diode strings, labeled A, B, C and D. A period of the mains voltage is illustrated in FIG. 5 in the manner of a clock, with segments of the clock scale corresponding to different times within the period. In FIG. 5, three different periods of the line voltage VL are thus illustrated, which correspond to three successive or separate time intervals T +, T2 and Ts. In Figure 5 Isa denotes the current which is set in the light emitting diode string A in the time interval T +, Is1 the current which is set in the light emitting diode string B in the time interval T +, Icı the current which is set in the light emitting diode string C in the time interval T + and I »: the current which is set in the LED string D in the time interval T +. Since a separate current regulator is provided for each of the light emitting diode strings A, B, C and D, the currents 1a4, Ie1, Icı and Ip: can be set independently of one another. Similarly, Iı2 denotes the current which is set in the light-emitting diode string A in the time interval T>, Is2 the current which is set in the light-emitting diode string B in the time interval T>, Ic »the current which is set in the light-emitting diode string C in the Time interval T2 is set, and Ip »the current which is set in the light-emitting diode string D in the time interval T2, and read the current which is set in the light-emitting diode string A in the time interval T3, Is the current which is set in the light-emitting diode string B in the time interval Ts, Ica the current which is set in the light-emitting diode string C in the time interval T3, and Ip3s the current which is set in the light-emitting diode string D in the time interval T3. It goes without saying that the respective currents in the different light-emitting diode strings can also be set independently of one another in the time intervals T> »and T3. Furthermore, the currents for the same light-emitting diode string can be set differently in the different time intervals. According to an example, the following values can be selected for the currents in the individual light-emitting diode strings in the various time intervals: Im = 50mA, Is1 = 50mA, Icı = 100mA, Ip1 = 100mA; la2 = 100mA, IB2 = 50mA, Ic2 = 50mA, Ip2 = 50mA; la3 = 50mA, Is3 = 50mA, Ica = 50maA, Ip1 = 100mA. When using a switch array such as shown in Figure 2, especially in cases in which currents are to flow through two or more light-emitting diode strings, several of the light-emitting diode strings can also be connected in series so that excessively high voltage drops across the individual light-emitting diodes can be avoided.

[0039] Es versteht sich das bei den im vorangegangenen beschriebenen Leuchtdiodenmodulen vielfältige Modifikationen möglich sind, beispielsweise bezüglich der Anzahl von darin vorgesehenen Leuchtdiodensträngen oder hinsichtlich der Art der Kopplung mit der Netzspannung. Darüber hinaus versteht es sich, dass die hierin beschriebenen Leuchtdiodenmodule in vielfältigen Arten von Beleuchtungsvorrichtungen zum Einsatz kommen können, welche nicht auf Leuchtdioden-basierte Leuchtmittel vom Retrofit-Typ beschränkt sind. It goes without saying that various modifications are possible with the light-emitting diode modules described above, for example with regard to the number of light-emitting diode strings provided therein or with regard to the type of coupling to the mains voltage. Furthermore, it goes without saying that the light-emitting diode modules described herein can be used in a wide variety of types of lighting devices, which are not limited to light-emitting diode-based lighting means of the retrofit type.

Claims

Expectations

A light-emitting diode module, comprising: a plurality of light-emitting diode strings (21, 22, 23); for each of the light-emitting diode strings (21, 22, 23) a switch (31, 32, 33) for connecting the respective light-emitting diode string (21, 22, 23) to a mains voltage (VL); for each of the light-emitting diode strings (21, 22, 23) a current regulator (41, 42, 43) for controlling a current through the respective light-emitting diode string (21, 22, 23); a zero crossing detector (50) for detecting zero crossings of the mains voltage (VL); and a controller (50) which is designed to control the switches (31, 32, 33) in such a way that each of the light-emitting diode strings (21, 23, 24) at a point in time which is appropriate for this light-emitting diode string (21, 22, 23 ) is defined in relation to a zero crossing detected by the zero crossing detector (50), is temporarily connected to the mains voltage (VL).

2. light emitting diode module according to claim 1,

wherein the controller (50) is further designed to control a time duration of the temporary connection of the light-emitting diode strings (21, 22, 23) to the mains voltage (VL).

3. light emitting diode module according to claim 2,

wherein for each of the light emitting diode strings a period of temporary connection to the mains voltage (VL) is less than or equal to 10% of a period of the mains voltage (VL), preferably less than or equal to 1% of the period of the mains voltage (VL).

4. light emitting diode module according to one of the preceding claims,

wherein the controller (50) is further designed to control the current regulators (41, 42, 43) for setting the respective currents through the light-emitting diode strings (21, 23, 24).

5. Light-emitting diode module according to claim 4, wherein the controller (50) is further configured to control the current regulator (41, 42, 43) for setting the respective currents through the light-emitting diode strings (21, 23, 24) in such a way that for at least one of the Light-emitting diode strings (21, 22, 23) at different times of the temporary connection of the light-emitting diode string (21, 22, 23) to the mains voltage (VL), different currents are set through the light-emitting diode string (21, 22, 23).

6. light emitting diode module according to claim one of the preceding claims,

wherein for each of the light emitting diode strings (21, 22, 23) the time of the temporary connection to the mains voltage (VL) is selected as a function of a number of light emitting diodes in the light emitting diode string (21, 22, 23).

7. light emitting diode module according to one of the preceding claims,

wherein for each of the light-emitting diode strings (21, 22, 23) the time of the temporary connection to the mains voltage (VL) is selected as a function of a type of light-emitting diode in the light-emitting diode string (21, 22, 23).

8. light emitting diode module according to one of the preceding claims,

wherein the light-emitting diode module further comprises a switch array (80), via which at least two of the light-emitting diode strings (21, 22, 23) can be temporarily connected in series.

9. Light-emitting diode module according to claim 8, wherein the controller (50) is further designed to control the switch array (80) in such a way that the at least two light-emitting diode strings (21, 23, 24) at a point in time which is in relation to one of the zero crossing detector (50) detected is defined, are temporarily connected in series.

10. Lighting device with a light-emitting diode module according to one of the preceding claims.

In addition 5 sheets of drawings