AT18195U1

AT18195U1 - Resonanter hybrider Sperrwandler für eine LED-basierte Last

Info

Publication number: AT18195U1
Application number: ATGM50184/2022U
Authority: AT
Original assignee: Tridonic Gmbh & Co Kg
Priority date: 2022-12-16
Filing date: 2022-12-16
Publication date: 2024-04-15

Abstract

Der resonante hybride Sperrwandler (10, 20, 30) für eine LED-basierte Last (13c, 23c) umfasst: eine Halbbrücke (11), die einen High-Side-Schalter (11a, 21a) und einen Low-Side-Schalter (11b, 21b) umfasst, einen Rücklauf-Resonanztank (12, 22), der eine Reihenschaltung einer Reihenkapazität (12c) und einen Transformator mit einer Primärseite (15a) mit einer Transformatorhauptinduktivität (12d) und einer Sekundärseite (15b) umfasst, und eine Verarbeitungseinheit (14), wobei die Halbbrücke (11) dazu konfiguriert ist, die Primärseite (15a) zu versorgen, wobei die Sekundärseite (15b) dazu konfiguriert ist, die LED-basierte Last (13c, 23c) zu versorgen, wobei die Verarbeitungseinheit (14) dazu konfiguriert ist, eine LED-Spannung in Bezug auf die LED-basierte Last (13c, 23c) an einem Verbindungsanschluss (33) zwischen der Transformatorhauptinduktivität (12d) und der Reihenkapazität (12c) zu erfassen.

Description

Beschreibung

RESONANTER HYBRIDER SPERRWANDLER FÜR EINE LED-BASIERTE LAST

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen resonanten hybriden Sperrwandler für eine LED-basierte Last. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass „hybrider Rücklauf“ insbesondere als „Halbbrückenschaltung, die einen Rücklauf-Resonanztank versorgt“ verstanden werden kann.

[0002] Im Allgemeinen besteht in Zeiten einer zunehmenden Verwendung von LED-Beleuchtungsmitteln in vielen unterschiedlichen Lebensbereichen ein wachsender Bedarf an einem resonanten hybriden Sperrwandler für eine LED-basierte Last, ein System, das einen solchen resonanten hybriden Sperrwandler und eine LED-basierte Last umfasst, und ein Verfahren zum Betreiben eines resonanten hybriden Sperrwandlers für eine LED-basierte Last, um eine effiziente und zuverlässige Versorgung der LED-basierten Last, insbesondere im Sinne eines sicheren Betriebs, eines minimalen Resonanzstroms und eines großen Ausgabevorgangsfensters, sicherzustellen.

[0003] Es gibt jedoch keine resonanten hybriden Sperrwandler, die solche Verbesserungen, insbesondere im Sinne eines sicheren Betriebs, eines minimalen Resonanzstroms und eines großen Ausgabevorgangsfensters, ermöglichen.

[0004] Dementsprechend besteht die Aufgabe, einen resonanten hybriden Sperrwandler für eine LED-basierte Last, ein System, das einen solchen resonanten hybriden Sperrwandler und eine LED-basierte Last umfasst, und ein Verfahren zum Betreiben eines resonanten hybriden Sperrwandlers für eine LED-basierte Last bereitzustellen, wodurch eine hohe Effizienz und Zuverlässigkeit, insbesondere im Sinne eines sicheren Betriebs, eines minimalen Resonanzstroms und eines großen Ausgabevorgangsfensters, sichergestellt wird.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten unabhängigen Anspruchs für einen resonanten hybriden Sperrwandler für eine LED-basierte Last, die Merkmale des zweiten unabhängigen Anspruchs für ein System, das einen solchen resonanten hybriden Sperrwandler und eine LED-basierte Last umfasst, und die Merkmale des dritten unabhängigen Anspruchs für ein Verfahren zum Betreiben eines resonanten hybriden Sperrwandlers für eine LED-basierte Last gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere Entwicklungen.

[0006] Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein resonanter hybrider Sperrwandler für eine LED-basierte Last bereitgestellt.

[0007] Der resonante hybride Sperrwandler für eine LED-basierte Last umfasst: eine Halbbrücke, die einen High-Side-Schalter und einen Low-Side-Schalter umfasst,

einen Rücklauf-Resonanztank, der eine Reihenschaltung einer Reihenkapazität und einen Transformator mit einer Primärseite mit einer Transformatorhauptinduktivität und einer Sekundärseite umfasst, und

eine Verarbeitungseinheit, wobei die Halbbrücke dazu konfiguriert ist, die Primärseite zu versorgen, wobei die Sekundärseite dazu konfiguriert ist, die LED-basierte Last zu versorgen,

wobei die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert ist, eine LED-Spannung in Bezug auf die LEDbasierte Last an einem Verbindungsanschluss zwischen der Transformatorhauptinduktivität und der Reihenkapazität zu erfassen.

[0008] Der resonante hybride Sperrwandler umfasst eine Halbbrücke, die einen High-SideSchalter und einen Low-Side-Schalter umfasst, einen Rücklauf-Resonanztank, der einen Transformator mit einer Primärseite und einer Sekundärseite umfasst, und eine Verarbeitungseinheit. In diesem Zusammenhang ist die Halbbrücke dazu konfiguriert, die Primärseite zu versorgen, wobei die Sekundärseite dazu konfiguriert ist, die LED-basierte Last zu versorgen. Zusätzlich ist

die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, einen LED-Strom in Bezug auf die LED-basierte Last zu erfassen. Zusätzlich dazu ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, eine Einschaltzeit des Low-Side-Schalters und/oder eine Einschaltzeit des High-Side-Schalters basierend auf dem LEDStrom zu steuern. Vorteilhafterweise ermöglicht dies, eine hohe Effizienz und Zuverlässigkeit, insbesondere im Sinne eines sicheren Betriebs, eines minimalen Resonanzstroms und eines großen Ausgabevorgangsfensters, sicherzustellen.

[0009] Gemäß einer ersten bevorzugten Implementierungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, einen Betriebspunkt in Bezug auf das Steuern der Einschaltzeit des High-Side-Schalters basierend auf dem Steuern der Einschaltzeit des Low-Side-Schalters einzustellen. Vorteilhafterweise kann zum Beispiel nicht nur die Effizienz, sondern auch die Zuverlässigkeit weiter erhöht werden. Weiterhin vorteilhafterweise kann das entsprechende Ausgabevorgangsfenster erweitert werden, um ein Dimmen auf 1 Prozent und einen breiten LED-Spannungsbereich zu ermöglichen.

[0010] Gemäß einer zweiten bevorzugten Implementierungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters derart zu steuern, dass im Wesentlichen eine Nullstromschaltung des Low-Side-Schalters vorliegt. Vorteilhafterweise ermöglicht dies zum Beispiel einen besonders sicheren Betrieb der Halbbrücke. Weiterhin vorteilhafterweise kann der Resonanztank so ausgeführt werden, dass die entsprechende Kontaktierungs-Halbwelle eine solche Einschaltzeit aufweist, dass der Schalter nicht mehr leitet, wenn der jeweilige Strom null erreicht.

[0011] In Bezug auf den vorstehend erwähnten Begriff „Im Wesentlichen“ sei angemerkt, dass der Begriff insbesondere als eine entsprechende Abweichung von nicht mehr als 10 Prozent, vorzugsweise nicht mehr als 5 Prozent, mehr bevorzugt nicht mehr als 3 Prozent, am meisten bevorzugt nicht mehr als 1 Prozent verstanden werden kann.

[0012] Gemäß einer weiteren bevorzugten Implementierungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, die Einschaltzeit des Low-Side- Schalters derart zu steuern, dass die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters eine maximale Grenze, die besonders einstellbar ist, nicht überschreitet. Vorteilhafterweise können zum Beispiel Ineffizienzen weiter reduziert werden.

[0013] Gemäß einer weiteren bevorzugten Implementierungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters derart zu steuern, dass die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters eine minimale Grenze, die besonders einstellbar ist, nicht unterschreitet. Vorteilhafterweise kann zum Beispiel die Effizienz weiter erhöht werden.

[0014] Gemäß einer weiteren bevorzugten Implementierungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, eine Schrittgröße in Bezug auf das Steuern der Einschaltzeit des Low-Side-Schalters zu begrenzen. Vorteilhafterweise ermöglicht dies zum Beispiel, eine sichtbare Wirkung auf die LED-basierte Last bzw. Lichtquelle zu verhindern.

[0015] Gemäß einer weiteren bevorzugten Implementierungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, die Einschaltzeit des Low-Side- Schalters und/oder die Einschaltzeit des High-Side-Schalters derart zu steuern, dass ein jeweiliger leitender Strom auf der Sekundärseite nahe der Resonanz gehalten wird. Vorteilhafterweise kann zum Beispiel die Effizienz weiter erhöht werden.

[0016] In Bezug auf den vorstehend erwähnten Begriff „nahe“ sei angemerkt, dass der Begriff insbesondere als eine entsprechende Abweichung von nicht mehr als 10 Prozent, vorzugsweise nicht mehr als 5 Prozent, mehr bevorzugt nicht mehr als 3 Prozent, am meisten bevorzugt nicht mehr als 1 Prozent verstanden werden kann.

[0017] Gemäß einer weiteren bevorzugten Implementierungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung umfasst der resonante hybride Sperrwandler oder die Verarbeitungseinheit ein Steuerelement, vorzugsweise ein proportionales integrales Steuerelement, wobei das Steuern der Ein-

schaltzeit des High-Side-Schalters auf einer Regelgröße basiert, die vom Steuerelement, vorzugsweise vom proportionalen integralen Steuerelement, empfangen wird. Vorteilhafterweise kann zum Beispiel eine hohe Genauigkeit und Schnelligkeit der entsprechenden Steuerung sichergestellt werden, wodurch sowohl Effizienz als auch Zuverlässigkeit erhöht wird.

[0018] Gemäß einer weiteren bevorzugten Implementierungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung ist das Steuerelement, vorzugsweise das proportionale integrale Steuerelement, dazu konfiguriert, die Regelgröße basierend auf dem LED-Strom und einem besonders einstellbaren Soll-LED-Strom zu bilden. Vorteilhafterweise kann zum Beispiel der Soll-LED-Strom durch einen Benutzer insbesondere während des Betriebs und/oder im Voraus eingestellt werden.

[0019] Gemäß einer weiteren bevorzugten Implementierungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, einen Halbbrückenstrom in Bezug auf die Primärseite zu erfassen. Zusätzlich oder alternativ ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, die Einschaltzeit des High-Side-Schalters basierend auf einer Spitzenerkennung in Bezug auf die Regelgröße und/oder den Halbbrückenstrom zu steuern. Vorteilhafterweise kann zum Beispiel eine Spitzensteuerung des entsprechenden Spitzenstroms auf effiziente Weise implementiert werden. Weiterhin vorteilhafterweise kann beim Erreichen der jeweiligen Spitze der High-Side-Schalter zuverlässig ausgeschaltet werden.

[0020] Gemäß einer weiteren bevorzugten Implementierungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, die Einschaltzeit des High-Side-Schalters zu erfassen. Zusätzlich oder alternativ ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters basierend auf der Einschaltzeit des High-Side-Schalters zu steuern. Vorteilhafterweise kann zum Beispiel die Zuverlässigkeit weiter erhöht werden, wodurch auch Ineffizienzen reduziert werden.

[0021] Gemäß einer weiteren bevorzugten Implementierungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung umfasst der resonante hybride Sperrwandler oder die Verarbeitungseinheit einen Stromwandler zum Erfassen des LED-Stroms. Vorteilhafterweise kann zum Beispiel die Komplexität reduziert werden, wodurch nicht nur die Effizienz, sondern auch die Zuverlässigkeit erhöht wird.

[0022] Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein System bereitgestellt. Das System umfasst einen resonanten hybriden Sperrwandler gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung bzw. einen beliebigen der bevorzugten Implementierungsform davon und eine LEDbasierte Last, die durch den resonanten hybriden Sperrwandler versorgt wird. Vorteilhafterweise ermöglicht dies, eine hohe Effizienz und Zuverlässigkeit, insbesondere im Sinne eines sicheren Betriebs, eines minimalen Resonanzstroms und eines großen Ausgabevorgangsfensters, sicherzustellen.

[0023] Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines resonanten hybriden Sperrwandlers für eine LED-basierte Last bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Erfassens eines LED-Stroms in Bezug auf die LED-basierte Last und des Steuerns einer Einschaltzeit eines Low-Side-Schalters einer Halbbrücke des resonanten hybriden Sperrwandlers und/oder einer Einschaltzeit eines High-Side-Schalters der Halbbrücke basierend auf dem LED-Strom. Vorteilhafterweise ermöglicht dies, eine hohe Effizienz und Zuverlässigkeit, insbesondere im Sinne eines sicheren Betriebs, eines minimalen Resonanzstroms und eines großen Ausgabevorgangsfensters, sicherzustellen.

[0024] Gemäß einer ersten bevorzugten Implementierungsform des dritten Gesichtspunkts der Erfindung umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Einstellens eines Betriebspunkts in Bezug auf das Steuern der Einschaltzeit des High-Side-Schalters basierend auf dem Steuern der Einschaltzeit des Low-Side-Schalters. Vorteilhafterweise kann zum Beispiel nicht nur die Effizienz, sondern auch die Zuverlässigkeit weiter erhöht werden.

[0025] Es sei angemerkt, dass alle Erläuterungen oder weiteren Implementierungsformen gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung analog für den dritten Gesichtspunkt der Erfindung gelten.

[0026] Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft und nicht einschränkend in Bezug auf die Zeichnungen weiter erläutert. In den Zeichnungen:

[0027] Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des ersten Gesichtspunkts der Erfindung in Kombination mit dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung;

[0028] Fig. 2 zeigt eine abstrakte Veranschaulichung des ersten und des zweiten Gesichtspunkts der Erfindung, insbesondere zum detaillierteren Erläutern einer entsprechender Funktionsweise;

[0029] Fig. 3 zeigt ein beispielhaftes Schaltbild zur weiteren Erläuterung von Fig. 1 bzw. Fig. 2 und

[0030] Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des dritten Gesichtspunkts der Erfindung.

[0031] In Bezug auf Fig. 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen resonanten hybriden Sperrwandlers 10 für eine LED-basierte Last, beispielhaft eine LED (Leuchtdiode) 13c, dargestellt.

[0032] Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass die Fig. 1 zusätzlich eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 200 veranschaulicht, das den resonanten hybriden Sperrwandler 10 und die LED-basierte Last, beispielhaft die LED 13c veranschaulicht, die durch den resonanten hybriden Sperrwandler 10 versorgt wird.

[0033] Gemäß Fig. 1 umfasst der resonante hybride Sperrwandler 10 eine Halbbrücke 11, die einen High-Side-Schalter, beispielhaft einen ersten Feldeffekttransistor 11a, und einen Low-SideSchalter, beispielhaft einen zweiten Feldeffekttransistor 11b, umfasst.

[0034] In Bezug auf die Feldeffekttransistoren 11a und 11b sei angemerkt, dass die Transistoren beispielhaft ein n-Kanal-Verstärkungstyp sind.

[0035] Ferner umfasst der resonante hybride Sperrwandler 10 einen Rücklauf-Resonanztank 12, der einen Transformator mit einer Primärseite 15a und einer Sekundärseite 15b umfasst.

[0036] Es sei angemerkt, dass die Halbbrücke 11 dazu konfiguriert ist, die Primärseite 15a zu versorgen, wobei die Sekundärseite 15b dazu konfiguriert ist, die LED-basierte Last, beispielhaft die LED 13c, zu versorgen.

[0037] Darüber hinaus umfasst die vorstehend erwähnte Primärseite 15a eine Reihenschaltung einer Streuinduktivität 12b, die optional sein bzw. weggelassen werden kann, eine entsprechende Transformatorhauptinduktivität 12d und eine Reihenkapazität 12c, beispielhaft einen Resonanzkondensator. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass ein Halbbrückenstrom, wie er im Folgenden genannt wird, insbesondere durch die Reihenschaltung fließt.

[0038] Wie aus Fig. 1 ferner ersichtlich ist, umfasst der resonante hybride Sperrwandler 10 ferner das Versorgungsmittel 13, das dazu konfiguriert ist, durch die Sekundärseite 15b versorgt zu werden und die LED-basierte Last bzw. die LED 13c zu versorgen.

[0039] In diesem Zusammenhang umfasst das Versorgungsmittel 13 einen Schalter und/oder eine Diode, beispielhaft eine Diode 13e, und eine Ausgangskapazität, beispielhaft einen Ausgangskondensator 139g.

[0040] Des Weiteren ist die Ausgangskapazität 13g beispielhaft parallel mit der LED 13c verbunden, während die Diode 13e beispielhaft in Reihe mit der Parallelschaltung der LED 13c und der Ausgangskapazität 13g verbunden ist.

[0041] Insbesondere ist ein erster Anschluss einer Transformatorsekundärinduktivität 13d mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem Anodenanschluss, der Diode 13e verbunden, während ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein Kathodenanschluss, der Diode 13e mit einem ersten Anschluss der Ausgangskapazität 13g und mit einem ersten Anschluss der LED 13c verbunden ist.

[0042] Zusätzlich dazu ist ein zweiter Anschluss der Transformatorsekundärinduktivität 13d mit

einem zweiten Anschluss der Ausgangskapazität 13g und mit einem zweiten Anschluss der LED 13c verbunden. Der zweite Anschluss der LED 13c ist beispielhaft mit einem ersten Spannungspotenzial, vorzugsweise einer Masse, mehr bevorzugt einer Masse 13f der Sekundärseite 15b verbunden.

[0043] Auch hier sei in Bezug auf die Halbbrücke 11 angemerkt, dass ein erster Anschluss, beispielhaft ein Drain-Anschluss, des ersten Feldeffekttransistors 11a mit einem zweiten Spannungspotenzial, vorzugsweise einer Versorgungsspannung 11c, verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein Source-Anschluss, des ersten Feldeffekttransistors 11a mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem Drain-Anschluss, des zweiten Feldeffekttransistors 11b verbunden ist. Zusätzlich ist ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein Source-Anschluss, des zweiten Feldeffekttransistors 11b mit einem dritten Spannungspotenzial, vorzugsweise einer Masse, mehr bevorzugt einer Masse 11d der Primärseite 15a verbunden.

[0044] In Bezug auf die vorstehend erwähnte Reihenschaltung der Primärseite 15a bzw. des Resonanztanks 12 sei angemerkt, dass der erste Anschluss, beispielhaft der Drain-Anschluss, des zweiten Feldeffekttransistors 11b mit einem ersten Anschluss der Streuinduktivität 12b verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss der Streuinduktivität 12b mit einem ersten Anschluss der Transformatorhauptinduktivität 12d verbunden ist. Zusätzlich ist ein zweiter Anschluss der Transformatorhauptinduktivität 12d mit einem ersten Anschluss der Reihenkapazität 12c verbunden, wobei ein zweiter Anschluss der Reihenkapazität 12c mit dem zweiten Anschluss, beispielhaft dem Source-Anschluss, des zweiten Feldeffekttransistors 11b verbunden ist.

[0045] Des Weiteren umfasst der resonante hybride Sperrwandler 10 eine Verarbeitungseinheit 14, wobei die Verarbeitungseinheit 14 dazu konfiguriert ist, einen LED-Strom in Bezug auf die LED-basierte Last 13c zu erfassen.

[0046] In diesem Zusammenhang umfasst der resonante hybride Sperrwandler 10 beispielhaft ein Stromerfassungsmittel 13b, das insbesondere in Reihe mit der LED-basierten Last bzw. der LED 13c verbunden ist. Es sei angemerkt, dass die Verarbeitungseinheit 14 beispielhaft mit dem Stromerfassungsmittel 13b verbunden ist.

[0047] Zusätzlich dazu ist die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert, basierend auf dem LEDStrom eine Einschaltzeit des Low-Side-Schalters, beispielhaft des zweiten Feldeffekttransistors 11b, und/oder eine Einschaltzeit des High-Side-Schalters, beispielhaft des ersten Feldeffekttransistor 11a, zu steuern.

[0048] In diesem Zusammenhang ist die Verarbeitungseinheit 14 beispielhaft mit einem dritten Anschluss, beispielhaft einem Gate-Anschluss, des ersten Feldeffekttransistors 11a und/oder mit einem dritten Anschluss, beispielhaft einem Gate-Anschluss, des zweiten Feldeffekttransistors 11b verbunden.

[0049] Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Verarbeitungseinheit 14 dazu konfiguriert ist, einen Betriebspunkt in Bezug auf das Steuern der Einschaltzeit des High-Side- Schalters, beispielhaft des ersten Feldeffekttransistors 11a, basierend auf dem Steuern der Einschaltzeit des Low-Side-Schalters, beispielhaft des zweiten Feldeffekttransistors 11b, einzustellen.

[0050] Des Weiteren kann die Verarbeitungseinheit 14 vorzugsweise dazu konfiguriert sein, die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters, beispielhaft des zweiten Feldeffekttransistors 11b, derart zu steuern, dass im Wesentlichen eine Nullstromschaltung des Low-Side- Schalters, beispielhaft des zweiten Feldeffekttransistors 11b, vorliegt.

[0051] Darüber hinaus kann die Verarbeitungseinheit 14 vorzugsweise dazu konfiguriert sein, die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters, beispielhaft des zweiten Feldeffekttransistors 11b, derart zu steuern, dass die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters, beispielhaft des zweiten Feldeffekttransistors 11b, eine Höchstgrenze, die besonders einstellbar ist, nicht überschreitet. Es sei angemerkt, dass die Höchstgrenze durch einen Benutzer im Voraus und/oder während des Betriebs eingestellt werden kann.

[0052] Es sei ferner angemerkt, dass es besonders vorteilhaft sein kann, wenn die Verarbei-

tungseinheit 14 dazu konfiguriert ist, die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters, beispielhaft des zweiten Feldeffekttransistors 11b, derart zu steuern, dass die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters, beispielhaft des zweiten Feldeffekttransistors 11b, eine Mindestgrenze, die besonders einstellbar ist, nicht unterschreitet. Es sei angemerkt, dass die Mindestgrenze durch einen Benutzer im Voraus und/oder während des Betriebs eingestellt werden kann.

[0053] Des Weiteren kann die Verarbeitungseinheit 14 dazu konfiguriert sein, eine Schrittgröße in Bezug auf das Steuern der Einschaltzeit des Low-Side-Schalters, beispielhaft des zweiten Feldeffekttransistors 11b, zu begrenzen.

[0054] Darüber hinaus kann die Verarbeitungseinheit 14 dazu konfiguriert sein, die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters, beispielhaft des zweiten Feldeffekttransistors 11b, und/oder die Einschaltzeit des High-Side-Schalters, beispielhaft des ersten Feldeffekttransistors 11a, derart zu steuern, dass ein jeweiliger leitender Strom auf der Sekundärseite 15b nahe der Resonanz gehalten wird.

[0055] Nun wird in Bezug auf Fig. 2 eine abstrakte Darstellung des ersten und des zweiten Gesichtspunkts der Erfindung, wie des resonanten hybriden Sperrwandlers 10 bzw. des Systems 200 von Fig. 1, insbesondere zum detaillierteren Erläutern einer entsprechenden Funktionsweise, gezeigt. Es sei angemerkt, dass alle vorstehenden Erläuterungen analog für Fig. 2 gelten und umgekehrt.

[0056] In Analogie zu Fig. 1 sei angemerkt, dass die Fig. 2 zusätzlich eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 300 veranschaulicht, das den resonanten hybriden Sperrwandler 20 und die LED-basierte Last, beispielhaft die LED 23c, die durch den resonanten hybriden Sperrwandler 20 versorgt wird, veranschaulicht.

[0057] Gemäß der Fig. 2 umfasst der resonante hybride Sperrwandler 20 ein Steuerelement, beispielhaft ein proportionales integrales Steuerelement 24c, das auch durch die Verarbeitungseinheit 14 des resonanten hybriden Sperrwandlers 10 von Fig. 1 implementiert oder darin umfasst sein kann.

[0058] In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass das Steuern der Einschaltzeit des HighSide-Schalters 21a beispielhaft auf einer Regelgröße basiert, die vom Steuerelement, vorzugsweise von dem proportionalen integralen Steuerelement 24c, empfangen wird.

[0059] Wie aus Fig. 2 ferner ersichtlich ist, ist das Steuerelement, vorzugsweise das proportionale integrale Steuerelement 24c, beispielhaft dazu konfiguriert, die Regelgröße basierend auf dem durch die beispielhafte LED-Stromerfassungseinheit 23b bereitgestellten LED-Strom und einem Soll-LED-Strom, der besonders einstellbar ist, wie durch den beispielhaften LED-StromSoll-Block 24e veranschaulicht, zu bilden.

[0060] In Bezug auf den Soll-LED-Strom sei angemerkt, dass der Soll-LED-Strom durch einen Benutzer insbesondere während des Betriebs des resonanten hybriden Sperrwandlers 20 einstellbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann der Soll-LED-Strom vordefiniert sein und beispielhaft durch einen Speicher bereitgestellt werden. Dementsprechend kann der Soll-LED-Strom im Voraus und/oder während des Betriebs insbesondere wie die vorstehend erwähnte Höchstgrenze bzw. Mindestgrenze einstellbar sein. Folglich kann die Höchstgrenze bzw. Mindestgrenze vordefiniert sein und beispielhaft durch einen Speicher bereitgestellt werden.

[0061] Des Weiteren kann die Verarbeitungseinheit 14 insbesondere angesichts Fig. 1 und Fig. 2 dazu konfiguriert sein, einen Halbbrückenstrom in Bezug auf die Primärseite 15a zu erfassen, wie durch die beispielhafte Halbbrückenstromerfassungseinheit 22a veranschaulicht.

[0062] In diesem Zusammenhang kann die Verarbeitungseinheit 14 zusätzlich oder alternativ dazu konfiguriert sein, die Einschaltzeit des High-Side-Schalters 21a bzw. des ersten Feldeffekttransistors 11a basierend auf einer Spitzenerkennung 24b in Bezug auf die Regelgröße und/oder den Halbbrückenstrom zu steuern. Es sei angemerkt, dass die Verarbeitungseinheit 14 beispielhaft dazu konfiguriert sein kann, die Spitzenerkennung in Bezug auf den Halbbrückenstrom durchzuführen.

[0063] In Bezug auf die Halbbrückenstromerfassungseinheit 22a sei angemerkt, dass die Halbbrückenstromerfassungseinheit 22a als das weitere Stromerfassungsmittel 12a von Fig. 1 insbesondere in Kombination mit der Verarbeitungseinheit 14 gemäß Fig. 1 gesehen werden kann. Dementsprechend kann das weitere Stromerfassungsmittel 12a insbesondere in Reihe mit der vorstehend erwähnten Reihenschaltung der Primärseite 15a bzw. des Resonanztanks 12 verbunden sein. Es sei angemerkt, dass die Verarbeitungseinheit 14 beispielhaft mit dem weiteren Stromerfassungsmittel 12a verbunden sein kann.

[0064] Darüber hinaus kann es auch insbesondere angesichts Fig. 1 und Fig. 2 besonders vorteilhaft sein, wenn die Verarbeitungseinheit 14 dazu konfiguriert ist, die Einschaltzeit des HighSide-Schalters 21a bzw. des ersten Feldeffekttransistors 11a zu erfassen.

[0065] In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass die Verarbeitungseinheit 14 zusätzlich oder alternativ dazu konfiguriert sein kann, die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters 21b bzw. des zweiten Feldeffekttransistors 11b basierend auf der Einschaltzeit des High-Side-Schalters 21a bzw. des ersten Feldeffekttransistors 11a zu steuern.

[0066] Der Vollständigkeit halber werden alle Verbindungen gemäß Fig. 2 im Folgenden beschrieben, wobei mindestens einige Aquivalente in Bezug auf Fig. 1 explizit erläutert werden.

[0067] Ein Anschluss, beispielhaft ein Ausgang, des vorstehend erwähnten Blocks 24e, der den Soll-LED-Strom veranschaulicht, ist mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem ersten Eingang, des Steuerelements, beispielhaft des proportionalen integralen Steuerelements 24c, verbunden, wobei ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein zweiter Eingang, des Steuerelements, beispielhaft des proportionalen integralen Steuerelements 24c, mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem Ausgang, der LED-Stromerfassungseinheit 23b verbunden ist.

[0068] Des Weiteren ist ein dritter Anschluss, beispielhaft ein Ausgang, des Steuerelements, beispielhaft des proportionalen integralen Steuerelements 24c, mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem ersten Eingang, der Spitzenerkennungseinheit 24b verbunden, wobei ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein Ausgang, der Spitzenerkennungseinheit 24b mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem Eingang, vorzugsweise in Form des Gate-Anschlusses des ersten Feldeffekttransistors 11a von Fig. 1, des High-Side-Schalters 21a verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein Ausgang, vorzugsweise in Form des Drain-Anschlusses des ersten Feldeffekttransistors 11a von Fig. 1, des High-Side-Schalters 21 mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem ersten Eingang, des Resonanztanks 22 verbunden ist.

[0069] Darüber hinaus ist ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein erster Ausgang, des Resonanztanks 22 mit einem zweiten Anschluss, beispielhaft einem Eingang, der LED-Stromerfassungseinheit 23b verbunden, wobei ein dritter Anschluss, beispielhaft ein zweiter Ausgang, der LEDStromerfassungseinheit 23b mit einem Anschluss, beispielhaft einem Eingang, der LED 23c verbunden ist.

[0070] In Bezug auf den vorstehend erwähnten High-Side-Schalter 21a sei angemerkt, dass ein dritter Anschluss, beispielhaft ein Erfassungsanschluss, des High-Side-Schalters 21a mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem Eingang, des Blocks 24d, der die Einschaltzeit des HighSide-Schalters veranschaulicht, verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein Ausgang, des Blocks 24d mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem ersten Eingang, der LowSide-Einschaltzeitsteuereinheit 24a verbunden ist.

[0071] In Bezug auf den vorstehend erwähnten Erfassungsanschluss des High-Side-Schalters 21a sei angemerkt, dass der Erfassungsanschluss als der Gate-Anschluss oder der Drain-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors 11a von Fig. 1 gesehen werden kann.

[0072] Alternativ kann der Erfassungsanschluss als ein Ausgang einer kombinatorischen Schaltung oder eines sequentiellen Logiksystems gesehen werden, wobei die Schaltung oder das System den Gate-Anschluss und/oder den Drain-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors 11a als Eingang bzw. Eingänge umfasst.

[0073] Auch hier sei in Bezug auf die Low-Side-Einschaltzeitsteuereinheit 24a angemerkt, dass

ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein Eingang, der Low-Side-Einschaltzeitsteuereinheit 24a mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem Eingang, des Low-Side-Schalters 21b verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein Ausgang, des Low-Side-Schalters 21b mit einem dritten Anschluss, beispielhaft einem zweiten Eingang, des Resonanztanks 22 verbunden ist.

[0074] Des Weiteren ist ein vierter Anschluss, beispielhaft ein zweiter Ausgang, des Resonanztanks 22 mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem Eingang, der Halbbrückenstromerfassungseinheit 22a verbunden, wobei ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein Ausgang, der Halbbrückenstromerfassungseinheit 22a mit einem dritten Anschluss, beispielhaft einem zweiten Eingang, der vorstehend erwähnten Spitzenerkennungseinheit 24b verbunden ist.

[0075] Darüber hinaus ist ein vierter Anschluss, beispielhaft ein dritter Ausgang, der vorstehend erwähnten LED-Stromerfassungseinheit 23b mit einem dritten Anschluss, beispielhaft einem zweiten Eingang, der vorstehend erwähnten Low-Side-Einschaltzeitsteuereinheit 24a verbunden.

[0076] Es sei ferner angemerkt, dass es in Bezug auf die mit Bezugszeichen 24a bis 24e versehenen Elemente besonders vorteilhaft sein könnte, wenn mindestens eines, vorzugsweise jedes, der Elemente durch eine Verarbeitungseinheit, wie die Verarbeitungseinheit 14 gemäß Fig. 1, implementiert oder darin umfasst ist.

[0077] Nun wird in Bezug auf Fig. 3 ein beispielhafter Schaltplan 30 zur weiteren Erläuterung von Fig. 1 bzw. Fig. 2 gezeigt. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass vorstehend bereits erläuterte Elemente der Kompaktheit halber nicht nochmals erklärt, sondern mit denselben Bezugszeichen versehen werden.

[0078] In Analogie zu Fig. 1 bzw. Fig. 2 sei angemerkt, dass die Fig. 3 zusätzlich eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 400 veranschaulicht, das den resonanten hybriden Sperrwandler 30 und die LED-basierte Last, beispielhaft die LED 13c, die durch den resonanten hybriden Sperrwandler 30 versorgt wird, umfasst.

[0079] Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, wird die Halbbrückenstromerfassung 22a an der Basis der Halbbrücke 11, beispielhaft an dem Anschluss 32, durchgeführt. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass sich Fig. 3 von Fig. 1 insbesondere dadurch unterscheidet, dass die Verbindung des Drain-Anschlusses des zweiten Feldeffekttransistors 11b mit dem entsprechenden Anschluss der Reihenkapazität 12c nicht direkt mit dem Spannungspotenzial 11d, sondern mit dem Anschluss 32 verbunden ist, wobei der Anschluss 32, der beispielhaft ein Halbbrückenstromerfassungsanschluss ist, mit einem ersten Anschluss eines Widerstands 31 verbunden ist und ein zweiter Anschluss des Widerstands 31 mit dem Spannungspotenzial 11d verbunden ist. Es sei angemerkt, dass der Anschluss 32, beispielhaft der Halbbrückenstromerfassungsanschluss, mit der Verarbeitungseinheit 14 verbunden sein kann.

[0080] Des Weiteren kann im Sinne einer LED-Spannungserfassung 23a bzw. einer Ausgangsspannungserfassung die Ausgangsspannung bzw. LED-Spannung an dem Anschluss 33 gemessen werden, der beispielhaft ein LED-Spannungserfassungsanschluss ist, insbesondere in Kenntnis des Wicklungsverhältnisses des Transformators. Die Messung kann erfolgen, wenn die Entladung des Transformators in der Blockierphase des High-Side-Schalters 11a erfolgt. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass die LED-Spannung abzüglich der Vorwärtsspannung der Diode 13e am Ausgang des Transformators auf der Sekundärseite 15b vorhanden ist, solange diese Diode 13e leitend ist. Es sei angemerkt, dass der Anschluss 33, beispielhaft der LEDSpannungserfassungsanschluss, mit der Verarbeitungseinheit 14 verbunden sein kann.

[0081] In diesem Zusammenhang kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Verarbeitungseinheit 14 dazu konfiguriert ist, die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters 21b bzw. des zweiten Feldeffekttransistors 11b derart zu steuern, dass für den Fall, dass die LED-Spannung zunimmt, die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters 21b bzw. des zweiten Feldeffekttransistors 11b abnimmt, und/oder derart, dass für den Fall, dass die LED-Spannung abnimmt, die Einschaltzeit des Low-Side-Schalters 21b bzw. des zweiten Feldeffekttransistors 11b zunimmt.

[0082] Es sei ferner angemerkt, dass sich im Kontext der LED-Spannungserfassung 23a bzw.

der Ausgangsspannungserfassung Fig. 3 von Fig. 1 insbesondere dadurch unterscheidet, dass die Verbindung zwischen der Transformatorhauptinduktivität 12d und der Reihenkapazität 12c zusätzlich mit einem ersten Anschluss eines Widerstands 34 verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss des Widerstands 34 mit dem vorstehend erwähnten Anschluss 33, beispielhaft dem vorstehend erwähnten LED-Spannungserfassungsanschluss, verbunden ist. Zusätzlich ist der Anschluss 33 über eine Parallelschaltung eines Widerstands 36 und einer Kapazität 35 mit dem vorstehend erwähnten Spannungspotenzial 11d verbunden.

[0083] Zusätzlich dazu sei im Sinne der vorstehend erwähnten LED-Stromerfassung 23b angemerkt, dass die LED-Stromerfassung 23b auf der Sekundärseite 15b mittels eines Stromwandlers 37 bzw. eines Stromerfassungswandlers, insbesondere an dem Anschluss 38, der beispielhaft ein LED-Stromerfassungsanschluss ist, durchgeführt werden kann. Der Stromwandler 37 bzw. eine Seite davon kann beispielhaft in die Verbindung zwischen der Transformator-Sekundärinduktivität 13d und der Diode 13e, insbesondere deren Anodenanschluss, eingesetzt werden.

[0084] Dementsprechend umfasst der resonante hybride Sperrwandler 30 den Stromwandler 37 zum Erfassen des LED-Stroms. Es sei angemerkt, dass die Verarbeitungseinheit 14 alternativ einen solchen Stromwandler umfassen kann.

[0085] Wie aus Fig. 3 ferner ersichtlich ist, ist ein erster Anschluss einer weiteren Seite des Stromwandlers 37 mit einem ersten Anschluss, beispielhaft einem Anodenanschluss, einer Diode 41 verbunden, wobei ein zweiter Anschluss, beispielhaft ein Kathodenanschluss, der Diode 41 mit dem vorstehend erwähnten Anschluss 38, beispielhaft dem LED-Stromerfassungsanschluss, der mit der Verarbeitungseinheit 14 verbunden sein kann, verbunden ist. Zusätzlich ist der Anschluss 38 beispielhaft über eine Parallelschaltung einer Kapazität 42 und eines Widerstands 43 mit einem zweiten Anschluss der weiteren Seite des Stromwandlers 37 verbunden.

[0086] Der resonante hybride Sperrwandler 30 für eine LED-basierte Last 13c umfasst eine Halbbrücke 11, die einen High-Side-Schalter 11a und einen Low-Side-Schalter 11b umfasst. Ein Rücklauf-Resonanztank 12, der eine Reihenschaltung einer Reihenkapazität 12c und einen Transformator mit einer Primärseite 15a mit einer Transformatorhauptinduktivität 12d und einer Sekundärseite 15b umfasst. Die Halbbrücke 11 ist dazu konfiguriert, die Primärseite 15a zu versorgen, wobei die Sekundärseite 15b dazu konfiguriert ist, die LED-basierte Last 13c zu versorgen. Eine Verarbeitungseinheit 14 ist dazu konfiguriert, eine LED-Spannung in Bezug auf die LED-basierte Last 13c an einem Verbindungsanschluss 33 zwischen der Transformatorhauptinduktivität 12d und der Reihenkapazität 12c zu erfassen. Die Verarbeitungseinheit 14 kann dazu konfiguriert sein, eine LED-Spannung in Bezug auf die LED-basierte Last 13c durch eine Messung der Spannung an der Reihenkapazität 12c zu erfassen. Eine solche Messung kann eine Messung der durchschnittlichen Spannung sein.

[0087] Die Verarbeitungseinheit 14 kann dazu konfiguriert sein, die Spannung an dem Verbindungsanschluss 33 zwischen der Transformatorhauptinduktivität 12d und der Reihenkapazität 12c während einer Blockierphase des High-Side-Schalters 11a zu messen.

[0088] Die Verarbeitungseinheit 14 kann dazu konfiguriert sein, die LED-Spannung unter Berücksichtigung der Vorwärtsspannung der Gleichrichtdiode 13e und des Wicklungsverhältnisses des Transformators zu erfassen.

[0089] Ferner kann die Verarbeitungseinheit 14 dazu konfiguriert sein, zu erkennen, wann die LED-Spannung in Bezug auf die LED-basierte Last 13c an dem Verbindungsanschluss 33 zwischen der Transformatorhauptinduktivität 12d und der Reihenkapazität 12c einen bestimmten oberen Schwellenwert überschreitet.

[0090] Die Verarbeitungseinheit 14 kann dazu konfiguriert sein, zu erkennen, wann die LEDSpannung in Bezug auf die LED-basierte Last 13c an dem Verbindungsanschluss 33 zwischen der Transformatorhauptinduktivität 12d und der Reihenkapazität 12c einen bestimmten unteren Schwellenwert überschreitet.

[0091] Die Verarbeitungseinheit 14 kann dazu konfiguriert sein, in einen Fehlerverwaltungsmo-

dus zu wechseln, wenn der bestimmte obere oder untere Schwellenwert überschritten wird.

[0092] Die Verarbeitungseinheit 14 kann dazu konfiguriert sein, eine Überspannungsbedingung zu erkennen, falls erkannt wird, wann die LED-Spannung den bestimmten oberen Schwellenwert überschreitet.

[0093] Die Verarbeitungseinheit 14 kann dazu konfiguriert sein, eine Kurzschlussbedingung zu erkennen, falls erkannt wird, wann die LED-Spannung den bestimmten unteren Schwellenwert überschreitet.

[0094] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines resonanten hybriden Sperrwandlers (10, 20, 30) für eine LED-basierte Last (13c, 23c), wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

Erfassen (100) eines LED-Stroms in Bezug auf die LED-basierte Last (13c, 230),

Steuern (101) einer Einschaltzeit eines Low-Side-Schalters (11b, 21b) einer Halbbrücke (11) des resonanten hybriden Sperrwandlers (10, 20, 30) und/oder einer Einschaltzeit eines High-SideSchalters (11a, 21a) der Halbbrücke (11) basierend auf dem LED-Strom und

Messen der Spannung auf der Primärseite des resonanten hybriden Sperrwandlers (10, 20, 30) während einer Blockierphase des High-Side-Schalters (11a).

[0095] Schließlich veranschaulicht Fig. 4 ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines resonanten hybriden Sperrwandlers, insbesondere eines erfindungsgemäßen resonanten hybriden Sperrwandlers wie des einen von Fig. 1, für eine LED-basierte Last.

[0096] Ein erster Schritt 100 des Verfahrens umfasst das Erfassen einer Spannung in Bezug auf die LED-basierte Last. Vorzugsweise wird die Spannung auf der Primärseite des resonanten hybriden Sperrwandlers 10, 20, 30 während einer Blockierphase des High-Side-Schalters 11a gemessen. Die Spannung kann an einem Verbindungsanschluss 33 zwischen der Transformatorhauptinduktivität 12d und der Reihenkapazität 12c erfasst werden.

[0097] Zusätzlich dazu umfasst ein zweiter Schritt 101 das Bestimmen eines Durchschnittswerts dieser erfassten Spannung. In einem dritten Schritt 102 wird die LED-Spannung in Bezug auf die LED-basierte Last 13c aus der erfassten Spannung unter Berücksichtigung der Vorwärtsspannung der Gleichrichtdiode 13e und des Wicklungsverhältnisses des Transformators bestimmt.

[0098] In einem vierten Schritt 104 kann erkannt werden, ob die LED-Spannung einen bestimmten oberen Schwellenwert oder einen bestimmten unteren Schwellenwert überschreitet.

[0099] Wenn der bestimmte obere oder untere Schwellenwert überschritten wird, kann sich der Betriebsmodus des resonanten hybriden Sperrwandlers in einen Fehlerverwaltungsmodus ändern. Wenn kein oberer oder unterer Schwellenwert überschritten wird, kann der Betriebsmodus des resonanten hybriden Sperrwandlers im normalen Betriebsmodus bleiben.

[00100] Obwohl vorstehend verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich, dass sie nur beispielhaft und nicht einschränkend dargestellt wurden. Zahlreiche Anderungen an den offenbarten Ausführungsformen können gemäß der hierin enthaltenen Offenbarung vorgenommen werden, ohne vom Geist oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Somit sollten die Breite und der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht durch eine der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt werden. Vielmehr sollte der Umfang der Erfindung gemäß den folgenden Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert werden.

[00101] Zwar wurde die Erfindung in Bezug auf eine oder mehrere Implementierungen veranschaulicht und beschrieben, Fachleuten werden jedoch beim Lesen und Verstehen dieser Patentschrift und der beigefügten Zeichnungen äquivalente Anderungen und Modifikationen ersichtlich sein. Außerdem kann, obschon ein bestimmtes Merkmal der Erfindung möglicherweise in Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart worden ist, ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert wer-

den, wie es für eine beliebige gegebene oder bestimmte Anwendung gewünscht und vorteilhaft sein kann.

Claims

Ansprüche

1. Resonanter hybrider Sperrwandler (10, 20, 30) für eine LED-basierte Last (13c, 23c), wobei der resonante hybride Sperrwandler (10, 20, 30) umfasst: eine Halbbrücke (11), die einen High-Side-Schalter (11a, 21a) und einen Low-Side-Schalter (11b, 21b) umfasst, einen Rücklauf-Resonanztank (12, 22), der eine Reihenschaltung einer Reihenkapazität (12c) und einen Transformator mit einer Primärseite (15a) mit einer Transformatorhauptinduktivität (12d) und einer Sekundärseite (15b) umfasst, und eine Verarbeitungseinheit (14), wobei die Halbbrücke (11) dazu konfiguriert ist, die Primärseite (15a) zu versorgen, wobei die Sekundärseite (15b) dazu konfiguriert ist, die LED-basierte Last (13c, 23c) zu versorgen, wobei die Verarbeitungseinheit (14) dazu konfiguriert ist, eine LED-Spannung in Bezug auf die LED-basierte Last (13c, 23c) an einem Verbindungsanschluss (33) zwischen der Transformatorhauptinduktivität (12d) und der Reihenkapazität (12c) zu erfassen.

2. Resonanter hybrider Sperrwandler (10, 20, 30) nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinheit (14) dazu konfiguriert ist, die Spannung an dem Verbindungsanschluss (33) zwischen der Transformatorhauptinduktivität (12d) und der Reihenkapazität (12c) während einer Blockierphase des High-Side-Schalters (11a) zu messen.

3. Resonanter hybrider Sperrwandler (10, 20, 30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verarbeitungseinheit (14) dazu konfiguriert ist, die LED-Spannung unter Berücksichtigung der Vorwärtsspannung der Gleichrichtdiode (13e) und des Wicklungsverhältnisses des Transformators zu erfassen.

4. Resonanter hybrider Sperrwandler (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verarbeitungseinheit (14) dazu konfiguriert ist, zu erkennen, wann die LED-Spannung in Bezug auf die LED-basierte Last (13c, 23c) an dem Verbindungsanschluss (33) zwischen der Transformatorhauptinduktivität (12d) und der Reihenkapazität (12c) einen bestimmten oberen Schwellenwert überschreitet.

5. Resonanter hybrider Sperrwandler (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verarbeitungseinheit (14) dazu konfiguriert ist, zu erkennen, wann die LED-Spannung in Bezug auf die LED-basierte Last (13c, 23c) an dem Verbindungsanschluss (33) zwischen der Transformatorhauptinduktivität (12d) und der Reihenkapazität (12c) einen bestimmten unteren Schwellenwert überschreitet.

6. Resonanter hybrider Sperrwandler (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die Verarbeitungseinheit (14) dazu konfiguriert ist, in einen Fehlerverwaltungsmodus zu wechseln, wenn der bestimmte obere oder untere Schwellenwert überschritten wird.

7. Resonanter hybrider Sperrwandler (10, 20, 30) nach Anspruch 4, wobei die Verarbeitungseinheit (14) dazu konfiguriert ist, eine Uberspannungsbedingung zu erkennen, falls erkannt wird, wann die LED-Spannung den bestimmten oberen Schwellenwert überschreitet.

8. Resonanter hybrider Sperrwandler (10, 20, 30) nach Ansprüchen 5, wobei die Verarbeitungseinheit (14) dazu konfiguriert ist, eine Kurzschlussbedingung zu erkennen, falls erkannt wird, wann die LED-Spannung den bestimmten unteren Schwellenwert überschreitet.

9. System (200, 300, 400), umfassend: einen resonanten hybriden Sperrwandler (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und eine LED-basierte Last (13c, 23c), die durch den resonanten hybriden Sperrwandler (10, 20, 30) versorgt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen