CN101743780A - 用于记录发光二极管特征曲线的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于操作包括至少一个发光二极管(2)的发光二极管装置(1)的系统。所述系统包括检测通过所述发光二极管装置的电流和所述发光二极管装置上的电压降的检测装置，和根据检测装置的信息确定发光二极管装置的发光二极管的数量和/或颜色的装置。这尤其可以基于发光二极管装置的动态电阻和/或发光二极管装置的U/I特征曲线的温度依赖性来执行。本发明还涉及用于不需要光学测量而确定发光二极管装置的数量和/或颜色的方法。

Description

用于记录发光二极管特征曲线的系统和方法

技术领域

本发明一般涉及发光二极管(LED)领域，尤其涉及记录发光二极管装置的特征曲线领域。

背景技术

发光二极管(LED)具有工作寿命长的优点，正因如此它们被应用于不同的领域。例如，如果用于其他照明装置例如气体放电灯的电网电源失效，发光二极管就经常用于自动被点亮的应急灯。

在操作发光二极管期间，操作会使发光二极管和相关联的电路都发热。结果，各个部件的工作寿命会减少，或者发光二极管或其它部件可能变得超负荷。因此，操作中的发光二极管相对温度表现、电流表现以及电压表现在时间上表现是重要的关注点。

根据发光二极管的类型，用于操作和控制发光二极管的电路必须不同地形成，并且必须提供不同的电流/电压值。因此，为了避免对发光二极管或电路造成任何破坏，有必要精确获知被操作的发光二极管装置的特性。

发明内容

因此，本发明的目的就在于提供一种允许方便地操作发光二极管装置的技术。

这个目的通过独立权利要求的特征来达到。从属权利要求以特别优选的方式深化了本发明的中心思想。

在一个实施例中，本发明提出了一种系统，用于操作包括至少一个发光二极管的发光二极管装置，包括：

记录装置，用于记录通过所述发光二极管装置的电流和所述发光二极管装置两端的电压降，

通过使用来自于所述记录装置的信息，确定所述发光二极管装置中的发光二极管的数量和/或颜色的装置。

这尤其可以通过参考发光二极管装置的动态电阻和/或发光二极管装置的U/I特征曲线的温度依赖性来实现。为此目的，可以提供记录装置，其输出反映发光二极管的温度的值。

根据本发明的另一方面，提供了一种系统，用于为包括至少一个发光二极管的发光二极管装置记录特征曲线，其中控制单元被设计成操作所述发光二极管装置以及记录通过所述发光二极管装置的二极管电流和所述发光二极管装置两端的电压，以及其中所述控制单元被设计成记录在所述发光二极管装置的第一温度下的第一电流/电压对和不同的第二电流/电压对，并随后记录在所述发光二极管装置的至少第二温度下的第三电流/电压对和不同的第四电流/电压对。

所述系统可以被设计成：在每种情况下，一个立即接着另一个地测量所述第一和第二电流/电压对以及第三和第四电流/电压对。

所述系统可以被设计成：记录在所述发光二极管装置的另外温度下的另外电流/电压对。

所述系统可以被设计成：在对所述发光二极管装置进行启动操作之后，立即测量所述第一和第二电流/电压对，从而所述第一温度对应于所述发光二极管装置的环境温度。

所述系统可以被设计成：在温度系数γ已知的情况下，借助在相同电流驱动下并且在不同温度下测量到的电压值V_F2和V_F1，从以下公式计算发光(光学活性)层(“结”)的当前温度T_J：

T_J＝1/γ(V_F2-V_F1+γT_U)

式中，T_U是环境温度。

优选地，为了记录所述发光二极管装置的温度，提供了温度传感器。

进一步地，所述系统可以被设计成：借助针对不同温度确定的两个启动电压值V_F20和V_F10之间的差值，并借助测量到的温度T₁和T₂，从以下公式计算温度系数γ：

$\mathrm{\γ}=\frac{V_{F20}-V_{F10}}{T_2-T_1}\left(\frac{\mathrm{mV}}{K}\right).$

优选地，所述系统可以被设计成：在温度系数γ已知的情况下，借助针对不同温度确定的两个启动电压值之间的已确定的电压差ΔU_F0，并借助温度变化Δθ，确定所述发光二极管装置中的串联连接的发光二极管的数量，如以下公式示所示：

$\mathrm{\Δ\θ}=\frac{{\mathrm{\ΔU}}_{F0}}{n\·\mathrm{\γ}}.$

本发明的另一方面涉及一种用于记录发光二极管装置的特征曲线的方法，其中，控制单元被设计成操作所述发光二极管装置以及记录所述发光二极管装置的二极管电流和所述发光二极管装置上的电压，包括以下步骤：记录第一温度下的第一电流/电压对和不同的第二电流/电压对，以及记录在至少第二温度下的第三电流/电压对和不同的第四电流/电压对。

本发明的另一方面涉及一种用于记录发光二极管装置的特征曲线的方法，其中，控制单元被设计成操作所述发光二极管装置以及记录所述发光二极管装置的二极管电流和所述发光二极管装置上的电压，包括以下步骤：启动操作所述发光二极管装置；在启动操作之后，立即记录在环境温度下的第一电流/电压对和不同的第二电流/电压对；操作所述发光二极管装置一预定的时间段；以及记录在第二温度下的第三电流/电压对和不同的第四电流/电压对。

附图说明

现在将参照附图中的图和附图中的包含的图来解释本发明的进一步的特征、方面以及优点，其中：

图1示意性示出用于操作和监控发光二极管装置的电路，

图2示出发光二极管的特征曲线的实例，

图3示出用于计算发光二极管的特征曲线的变化的基本原理，

图4示出发光二极管的特征曲线依赖温度的漂移的原理，

图5示意性示出根据本发明的记录用于确定特征曲线的数据，

图6A示出发光二极管特征曲线的温度表现的另一实例，

图6B示出电路的特征变量依赖温度的表现，

图7示出根据本发明的用于操作发光二极管装置的电路的第一实例，

图8示出根据本发明的用于操作发光二极管装置的电路的第二示例性实施例，

图9示意性示出根据本发明的用于确定温度系数的步骤，

图10示意性示出根据本发明的用于记录光学活性层的温度的步骤，以及

图11示意性示出用于可靠地确定LED失效的方法的步骤。

具体实施方式

图1图示了发光二极管装置1，在示例性实施例中，其包括串联连接的几个发光二极管2。

控制单元4控制和/或调节通过发光二极管装置1的电流和发光二极管装置1两端的电压。优选地，控制单元4执行恒定功率操作或恒定电流操作。为此目的，优选地，提供了控制单元4，该控制单元借助于测量电阻器13记录实际电流8以及可选择地还记录发光二极管装置1的实际电压9，并借助于调节器10来对这实际电流和实际电压进行计值，优选地，给调节器10提供内部或外部的期望值。

然后，调节器10输出用于电流和/或功率调节的控制变量。在图1的实例中，调节器10控制线性调节器11的控制输入12，线性调节器11可用晶体管来实现并且其低电势端与二极管部分串联连接。同时，还可以使用其他控制变量，例如脉宽调制。

控制单元4可以功能上连接到内部或外部存储器，至少一组测量到的电流值和电压值可以储存在该存储器中，并且可以被读出以用于后续与相应的更新值进行比较。

控制单元4还可以包括用于连接到外部数据线7的接口6。可以是总线7的数据线可以用于下述目的：例如从控制中心为发光二极管装置1的功率和/或电流提供期望的值。

然而，还可能使用该外部数据线7来提供命令，借助于该命令，可以指示控制单元4实施误差验证，和/或可以查询该验证的结果。

本质上，控制单元4可以被设计成以时间间隔和/或外部命令激发的方式，持续地执行误差验证。该误差验证的结果随后可以被示出、报告或以信号发出。

通过将更新值和例如过去已存储的值进行比较，计值单元14可以执行时间的变化。可替换地，另外的数据例如各个参数的时间导数可以被确定。

本发明不限于由两个串联连接的发光二极管2组成的发光二极管装置1。相反地，根据本发明，发光二极管装置1可以包括一个或几个串联连接的发光二极管2，可替换地，还可以包括几个并联连接的发光二极管2或者甚至几个并联连接的发光二极管结构，其中每个结构又可以包括一个或者几个串联连接的发光二极管2。

相应地，为了测量各种的二极管结构或者各种的并联连接和/或串联连接的发光二极管2或者发光二极管装置1，可以提供几个单元，用于记录实际电流8或实际电压9。相应地，为了能够选择性地控制特定的发光二极管或发光二极管结构，电路还可以包括一个或几个开关。

控制单元4还被设计成控制发光二极管装置1、各个发光二极管2或各个发光二极管结构，并以各种U/I对来操作它们，即以不同的电流值和/或电压值操作它们。尤其地，根据本发明的控制单元4被设计为以至少两种操作模式操作发光二极管装置1、发光二极管2或发光二极管结构，其中在第一操作模式中，以低功率或低小电流/电压对来操作发光二极管装置，而在第二操作模式中，以高功率或大电流/电压对来操作发光二极管装置1。

图2图示了发光二极管(LED)的典型特征曲线变化的实例。在此情形中，特征曲线被绘制为坐标系中的一曲线，在该坐标系中，X轴表示正向电压U_F，即操作发光二极管2或发光二极管装置1所用的电压，以及在该坐标系中，Y轴表示正向电流I_F，即流经发光二极管2或发光二极管装置1的电流。众所周知，发光二极管的特征曲线的变化呈现为：只有在限定的启动电压处，电流流动才开始。理想地，在大于启动电压的范围内，发光二极管的电阻等于零，并且电流会急剧上升。实际上，在大于启动电压的范围内，特征曲线以基本上恒定的斜率上升。

参考图3，其示意性以数学方式解释了发光二极管的特征曲线是如何操作的。如图2和3所示，特征曲线基本上线性地上升。仅仅在大于启动电流处，实际的变化偏离线性变化。

在特征曲线的线性变化范围内，使用两个测量值计算出电压差ΔU_F和电流差ΔI_F。则可以从以下公式计算出直线的斜率，公式为：

$\mathrm{\ΔR}=\frac{{\mathrm{\ΔU}}_F}{\mathrm{\Δ}{I}_F}---\left(1\right),$

因此，ΔR在式中表示启动电压以上的U/I特征曲线的斜率，ΔR在后文被指定为“动态电阻”。

通过外延特征曲线直线理论上确定启动电压U_F0(在后文中还被指定为V_F0)，其中U_F0对应于该外延的特征曲线直线与X轴的交点。因此，特征曲线变化U_FLED可以被描述如下：

U_FLED＝U_F0+ΔR·I_F    (2)

启动电压展现出热依赖性，因而特征曲线展现出热依赖性(漂移)，其中对于热依赖性的典型值为-3mV/K。图4示意性地图示了这种温度漂移。更具体地，图4图示了二极管的三条不同的特征曲线，其中每一条特征曲线对应于该二极管的不同温度。在此情形中，特征曲线K1至K3的斜率相等，仅是启动电压U_F0变化了。在这种情况下，特征曲线K3中启动电压U_F0位于最小值点处，特征曲线K1中启动电压U_F0位于最大值点处。在此情形中，特征曲线K3对应于最高温度，以及特征曲线K1对应于最低温度。在后文中，启动电压的变化由参考标记ΔU_F0来表示。

图5示意性图示了根据本发明的用于确定发光二极管2或发光二极管装置1的特征曲线的过程。根据本发明，提出了四点测量法，在此测量法中，首先，在低功率下从而也即基本上在环境温度下进行电流电压测量，然后，在高功率下快速地进行电流电压测量。因此，已经获知对应于环境温度的两个直线点。这在图5中示意性示出，其中P1对应于在低功率下测量得到的环境温度下的特征曲线直线上的点，点P2对应于在高功率下测量得到的环境温度下的特征曲线直线上的点。根据本发明，在此情形中，重要的是，要在短的时间间隔内进行点P1和P2的测量，以便发光二极管2还未发生明显的发热。由于这两个测量的点P1和P2在各自的情形中都对应于一电流电压对，因而有可能明确地确定出发光二极管在环境温度下的特征曲线。

当这些测量已经进行完之后，在高功率下操作发光二极管一预定长的时间，由此发光二极管发热。然后，在此较高温度下，在高功率下再次进行电流电压测量，并然后又在非常短的时间间隔内在低功率下进行测量。因此，可以同样为较高温度下的第二特征曲线记录两个测量点。这在图5中示意性示出，其中点P3对应于在高温和高功率下测量到的电流电压对，而点P4对应于在高温和低功率下测量到的电流电压对。

代替记录在环境温度下的第一电流电压对P1和P2，还可以记录在偏离环境温度的温度下的第一对P1和P2。唯一重要的一方面是，两条特征曲线的温度之间要有足够大的差距，以便可以从记录到的特征曲线中推算出发光二极管的温度表现。另外，优选的是，以第一操作模式测量第一测量点P1和最后的测量点P4，以及以第二操作模式测量第二测量点P2和第三测量点P3。这就简化了控制，因为只需要储存和使用两种预设操作模式。然而，作为另一选择，还可能使用四种不同的操作模式来测量这些点。唯一重要的方面就是，在每一情形下测量到的特征曲线上的这些点要在彼此间隔足够大的功率级别下被测量，以便于特征曲线的绘制。

另外，本发明不限于仅仅测量四个电流/电压对。相反地，为了提高已确定的特征曲线和已确定的温度表现的准确率，还可能记录另外温度下的另外测量点。另外，还可能针对每个温度记录特征曲线直线的多于两个的测量点。

在一种有利方式中，各个操作温度连同特征曲线一起被记录。在简化方法中，在此情形中，点亮发光二极管之后即刻的温度可以假定为环境温度。由于在高功率下操作发光二极管足够长时间之后，在额定操作电流下芯片的操作温度一般是已知的，故所述温度就可以假定为此操作温度。由于环境温度的偏离而引起的偏差导致的操作温度可能的偏离，对于不需要任何的温度测量的常规方法是被忽略的。

为了以精确的方式确定特征曲线和特征值，还可以通过传感器记录温度。这在校准发光二极管模块时特别有利，在后续的方法中，还可以无需针对已测量的和已储存的特征曲线进行温度测量。为了测量温度，发光二极管模块配备有热电偶21，该热电偶21使得记录此模块的绝对温度成为可能。理想地，在此情形中，温度传感器21测量发光二极管的光学活性层(“结”)的温度，在发光二极管的光学活性层中会发生依赖温度的物理过程。

可以应用以下过程：在测量开始时(LED点亮)，温度传感器21还有光学活性层均处于相同的温度(环境温度)。如果发光二极管的正向电压的温度依赖性已知，则基于在离光学活性层适当远处测量到的温度，有可能推算出光学活性层的精确温度。

图9示意性说明了用于确定发光二极管的温度系数的方法。在第一步骤S0，校准命令被传送到电路装置并由控制单元处理。随后，在每一情形中，控制单元或发光二极管控制器执行以下步骤。在下一步骤S1，记录模块的温度T₁。接着，在步骤S2，借助于参考电流，确定发光二极管的正向电压V_F1，并且将该值分配给测量到的温度参考值T₁，以及将这两个值一起储存。在接下来的步骤S3，发光二极管操作一定的时间段。在接下来的步骤S4，测量到现在为止工作操作期间已经发生的温度T₂。然后，在下一步骤S5，借助于在步骤S2中用到的参考电流，确定当前新的正向电压V_F2，并将其与温度T2一起储存。

然后，表示温度漂移的温度系数γ就可以被计算如下：

$\mathrm{\γ}=\frac{V_{F2}-V_{F1}}{T_2-T_1}\left(\frac{\mathrm{mV}}{K}\right)---\left(3\right)$

可替换地，在确定完第二条特征曲线之后，通过外延特征曲线来为每一条特征曲线确定理论启动电压V_F0是可能的，从而随后从以下公式得出温度漂移：

$\mathrm{\γ}=\frac{V_{F20}-V_{F10}}{T_2-T_1}\left(\frac{\mathrm{mV}}{K}\right),---\left(3a\right)$

其中，V_F20和V_F10在各自的情形中是已确定的特征曲线的启动电压的值。使用启动电压归于这一事实：通过按比例缩放至零点，就不需要确切解释这两个电流点，即虽然电流必须已知，但并不一定要包括完全相同的值。

这同样适用于所有提出的方法，其中，在特定的参考电流下，为不同的特征曲线确定两个电压值，可替换地，为了能够确定启动电压并通过此种方法免去参考电流的测量，还可以外延特征曲线直线。

然而，虽然生产商提供了每个发光二极管的温度系数，但是对于不同的发光二极管、不同大小、不同颜色或者甚至不同电路装置，这些值可以变化。提出的校准方法使得以电路相关的方式单个地并精确地为每一个发光二极管或发光二极管装置确定温度系数。

如图9所示的方法还可以被应用为：在通过后续的电流或电压测量一次确定温度系数γ之后，γ就可以作为公式(3)或(3a)中的固定变量而不用再被考虑，并且因而就可以通过温度和电压推算出发光二极管装置中的误差。换言之，当γ已知时，可以因此便利于识别发光二极管或发光二极管装置1中的误差。

在本发明的第一应用中，通过四点测量法进行完校准之后，如根据本发明所述的，在连续操作期间每一情形中的LED的温度可以被获知。该方法基于这一事实，即差值是通过发光二极管电压的参考值和操作期间的测量值而形成，并且借助公式(3)的调整，推算出光学活性层(“结”)的主要温度是可能的。图10再次图示出该方法。

在第一步骤S10，发光二极管处于关断状态。在步骤S11，在该二极管点亮后，立即通过传感器21记录模块的温度。在接下来的步骤S12，记录参考电流A下的正向电压V_F，以及在后续步骤S13，记录参考电流B下的正向电压V_F。然后，在步骤S14，计算特征曲线，以及计算起始温度下的启动电压V_F0并储存这些特征值。然后，在步骤S15，在发光二极管的连续操作期间，记录正向电压V_F和/或正向电流，并且由此确定启动电压V_F0，以及随后通过用减法调整公式(3)来计算光学活性层的温度T_J。然后，在接下来的步骤S16，可以通过对发光二极管的相应控制，改变发光二极管的光学活性层的温度T_J。在接下来的步骤S17，另外的过程是可能的，例如，如果发光二极管有缺陷的话，可以根据DALI-标准定义来设置状态，或者可以设置所谓的应急位。

在最简化的情形中，当已经进行完校准之后或者在温度系数γ已知的情况下，不需要进行任何温度测量就可以从以下公式确定光学活性层的温度T_J：

T_J＝1/γ(V_F2-V_F1+γT_U)，(3b)

式中T_U是环境温度。

如已经解释的，在以上公式(3b)中，可替换地，代替特定电流参考值下的电压值，还可以确定各个的启动电压VF10和VF20，并随后可将他们代入该公式。

之后，将参考图6A和6B解释该方法的优点。图6A再次图示出对应于不同温度T1至T5的不同特征曲线，其中T1大于T2，等等。

图6B图示出电路中的电流电压比，该电流电压比同样也依赖温度。图6B中对额定值的偏差被图示为虚线。如果在不同的温度下使用相同的电流驱动，由于参数偏差，这会导致电路内的变化。使用本发明提出的方法，既然特征曲线已知，则有可能免去发光二极管功率变量的任何反馈，因为在特定电流或特定电压下存在哪些电流电压比是已知的。因而根据本方法，测量可以仅仅基于发光二极管的变量。因此，电路中的任何变化可以作为测量误差的来源而被忽略。

因此，使用用于确定光学活性层的温度的本方法，以可靠的方式识别尤其在应急应用中的发光二极管的失效是可能的。另外，对发光二极管控制的校正可以基于温度而改变，这点很重要，因为发出的光输出和光谱会随着光学活性层的温度而改变。另外，根据本发明，根据关断时间而需要的一个温度传感器21甚至可以在控制设备4中。另外，因为针对每条通道可以单独确定光学活性层的温度，故不需要额外线路或者只需要最少的额外线路。两个测量点也不需要任何精确的电流位置，只是有效电流值必须已知，使得可以计算负载线。

根据本发明，有可能确定发光二极管装置1内的并联连接或串联连接的发光二极管的数量，和/或还有可能确定各自连接的颜色组。

启动电压的漂移ΔU_F0对于每一个发光二极管是不同的，如同它对于每一个半导体器件不同一样。以下公式适用：

$\mathrm{\Δ\θ}=\frac{{\mathrm{\ΔU}}_{F0}}{n\·\mathrm{\γ}}---\left(4\right)$

在此情形中，Δθ为温度变化，γ为温度系数，以及n表示串联的发光二极管的数量。

根据本发明，为了确定串联的二极管的数量，特征曲线被确定，并例如借助于四点测量法更加全面地被计值。结果，操作设备可以执行负载识别，用于确定连接的LED的颜色。

发光二极管的颜色可以从特征曲线(通量电压相对于温度绘制的曲线斜率，其对于不同的发光二极管芯片材料是不同的)依赖温度的漂移来推断。在此情形中，取决于半导体材料的、并且导致电流电压特征曲线尖锐的温度系数是决定性的。根据此特征值，特征曲线随温度的漂移的变化对不同的发光二极管芯片是不同的。然后，特征曲线温度依赖性的值可以用于识别发光二极管芯片并因而用于识别发光二极管发出的光谱。

如果温度变化引起的通量电压的改变和该温度变化本身都是已知的，即如果ΔU_F0和Δθ已知，则通过调整公式(4)就可以确定温度系数γ。使用在几点处的测量值，以及获知从用于不同芯片的相应表格中找到的可能温度系数，还可能推算出连接的发光二极管的数量，因为获得了只对某些组合有意义的系数。

图7和图8图示出根据本发明的相应电路的两个实例。在此情形中，分别图示了包括三条串联连接的发光二极管串并联连接的发光二极管装置1。另外，提供了包括电压源和中央控制单元20的控制单元4。根据要求，可提供另外的部件22，其可以包括开关、电阻器或其他必要部件。在如图7所示的第一电路中，发光二极管装置1中设置有温度传感器21。作为这种配置的另一选择，可以在控制单元4中设置温度传感器21，如图8所示。在此情形中，温度传感器21将测量到的数据传送给中央控制单元20。

在图8的示例性实施例的情形中，温度传感器21可以被直接包含在控制电路20的集成电路中。可替换地，它还可以作为温度敏感器件，例如NTC-元件或二极管，被直接连接控制电路20的IC上，并由控制电路20的该IC计值。本实施例具有在控制电路20和温度传感器21之间不需要另外线路的优点。

然而，如图7所示的实施例具有的优点是：可以在LED模块上直接监控温度，并且不需要考虑LED灯的构造。

根据本发明，通过参考温度测量值和电学特征值(在存在由控制单元外加的至少两个不同电流的情形中，通过LED装置的电流和在所有串联连接LED两端的电压降)，用于LED的操作设备可以确定有多少哪种光谱的LED被连接，虽然没有颜色传感器，但是在动态电阻已知和具有不同颜色的各个LED的正向电压已知的情况下，该操作设备可以通过参考上面定义的动态电阻(见公式(1))来自动做到这些。

在以下数值已知的情况下，发光二极管装置的整个特征曲线可以借助于至少两点的测量值来被确定并随后被比较，这些数值为：

发光二极管的数量n，

哪种类型的LED的正向电压和动态电阻。

进而得出整个特征曲线。这种确定方法不需要任何温度记录。

如果进行了温度测量，则可能作为另一选择或者另外的手段(例如使得上述记录正确)来确定正向电压的温度依赖性。随后，从整个发光二极管装置的温度依赖性和单个LED的已知值进行比较中推算出发光二极管的数量。

本发明利用了这一事实，即，相比于因为通常的容限而有所重叠的恒温下的启动电压的绝对值，LED芯片的动态欧姆电阻可以更明显地被区分。

在此情形中，尤其在两个颜色组之间进行了区分，其中第一颜色组包括冷颜色，例如蓝色、白色、绿色和蓝绿色，而第二颜色组包括暖颜色，例如琥珀色、黄色和红色。对于冷颜色，例如蓝色，动态电阻可以达到例如1欧，而对于暖颜色，例如红色，动态电阻可以达到例如2.4欧。

本方法描述了用来确定每条通道的总正向电压的校准周期，即串联连接串的每条二极管的正向电压、每条通道的温度、每条通道的温度系数以及每条通道的动态电阻ΔR。最后，可以通过这些值可靠地确定每条通道的发光二极管的相关颜色或颜色组。图11图示出对应的计算的实例。另外，图11图示了用于可靠地识别LED失效的方法步骤。

尤其可以通过在操作设备中的控制电路20来对连接的LED的数量和/或颜色或颜色组进行记录。操作设备还可以通过接口传送所述信息到另外的设备，尤其是中央处理单元(在总线系统中)。随后，中央处理单元可以例如通过改变其控制算法，向与系统中每个操作设备的连接的LED的类型和/或数量相关的已传送的信息作出应答。

在使用反相器和发光二极管模块的应用中，例如在显示橱窗照明领域中，这种确定方法可以产生各种优点。在显示橱窗中，通常使用两种颜色系统，其中例如白色是主要颜色，而红色/琥珀色是一维的修正色。自动确定相关的颜色允许为汇编程序自由选择连接点。另外，对于控制器而言，两个输出平台是否被连接到白光发光二极管以及是否只有一个通道被连接到红光发光二极管，是不重要的，或者反之亦然。在根据本发明实施测量和校准方法之后，软件相应地调整控制算法。这么做的原因是，在这些应用中，很多情况下仅仅存在较冷或较暖色系方向上(例如带有额外的红色或橙色或者红色和橙色两者的冷白色)的色坐标(例如在CIE-系统中)漂移的问题。作为实例，在显示橱柜里可以使用带有银色的冷白色，以及在显示橱柜里可以使用带有金色的暖白色。在此情况下，控制器根据命令增加红色比例。

此外，根据本发明的方法还可以和颜色传感器组合使用或甚至不需要颜色传感器。虽然结合颜色传感器时，颜色传感器通常用于确定连接的发光二极管的颜色，然而考虑到本发明提出的方法时，就不需要这样做。从而在许多应用中，考虑到本发明提出的方法，可以免去这种类型的传感器。

因此，另外地，本发明提出的方法可以免去任何复杂的启动操作或装配期间的线路。在单独的控制单元中的传感器或光反馈的情形中，这点尤其重要。标准化操作也得到了简化。

Claims (20)

1.一种用于操作包括至少一个发光二极管(2)的发光二极管装置(1)的系统，包括：

记录装置，用于记录通过所述发光二极管装置的电流和所述发光二极管装置两端的电压降，

用于通过使用来自于所述记录装置的信息，尤其参考所述发光二极管装置的动态电阻和/或所述发光二极管装置的U/I特征曲线的温度依赖性，来确定所述发光二极管装置中的发光二极管的数量和/或颜色的装置。

2.如权利要求1所述的系统，进一步包括确定所述发光二极管的温度的记录装置。

3.如权利要求1或2所述的系统，包括控制单元(4)，其被设计成

操作所述发光二极管装置(1)以及记录所述发光二极管装置(1)的二极管电流(8)和所述发光二极管装置(1)上的电压(9)，以及

记录在所述发光二极管装置(1)的第一温度下的第一电流/电压对(P1)和不同的第二电流/电压对(P2)，以及

随后记录在所述发光二极管装置(1)的至少第二温度下的第三电流/电压对(P3)和不同的第四电流/电压对(P4)。

4.如权利要求3所述的系统，其中，所述控制单元(4)被设计成在每种情况下，一个立即接着另一个地测量所述第一和第二电流/电压对以及第三和第四电流/电压对。

5.如权利要求3或4所述的系统，其中，所述控制单元(4)被设计成记录在所述发光二极管装置的另外温度下的另外电流/电压对。

6.如权利要求3至5中任意之一所述的系统，其中，所述控制单元(4)被设计成在所述发光二极管装置的启动操作之后，立即测量所述第一和第二电流/电压对，从而所述第一温度对应于所述发光二极管装置(1)的环境温度。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述控制单元(4)被设计成：在温度系数γ已知的情况下，借助在相同电流驱动下并且在不同温度下测量到的电压值V_F2和V_F1，从以下公式计算光学活性层的当前温度T_J，

T_J＝1/γ(V_F2-V_F1+γT_U)

式中，T_U是环境温度。

8.如权利要求3至7中任意之一所述的系统，其中，温度传感器(21)被设置用于记录所述发光二极管装置(1)的温度。

9.如权利要求8所述的系统，其中，所述控制单元(4)被设计成：借助针对不同温度确定的两个启动电压值V_F20和V_F10之间的差值，并借助测量到的温度值T₁和T₂，从以下公式计算温度系数γ，

$\mathrm{\γ}=\frac{V_{F20}-V_{F10}}{T_2-T_1}\left(\frac{\mathrm{mV}}{K}\right).$

10.如权利要求8或9所述的系统，其中，所述控制单元(4)被设计成：在温度系数γ已知的情况下，借助针对不同温度确定的两个启动电压值之间的已确定的电压差ΔU_F0，并借助温度变化Δθ，从以下公式确定所述发光二极管装置(1)中的串联连接的发光二极管(2)的数量，

$\mathrm{\Δ\θ}=\frac{\mathrm{\Δ}{U}_{F0}}{n\·\mathrm{\γ}}.$

11.一种用于不需要任何光学测量而确定发光二极管装置中的发光二极管的数量和/或颜色的方法，所述方法包括以下步骤：

确定不同颜色的发光二极管的动态电阻和正向电压，

记录通过所述放光二极管装置的电流以及记录对于至少两个不同电流下的所述发光二极管装置两端的电压降，

使用所述已记录的信息，确定所述发光二极管装置中的发光二极管的数量和/或颜色。

12.如权利要求11所述的方法，包括以下步骤：

记录在第一温度下的第一电流/电压对(P1)和不同的第二电流/电压对(P2)，以及

记录在至少第二温度下的第三电流/电压对(P3)和不同的第四电流/电压对(P4)。

13.如权利要求12所述的方法，包括：在每种情况下，一个立即接着另一个地测量所述第一和第二电流/电压对以及所述第三和第四电流/电压对。

14.如权利要求12或13所述的方法，包括：记录在所述发光二极管装置(1)的另外温度下的另外电流/电压对。

15.如权利要求11至14中任意之一所述的方法，包括：在所述发光二极管装置的启动操作之后，立即测量所述第一和第二电流/电压对，从而所述第一温度对应于所述发光二极管装置(1)的环境温度。

16.如权利要求15所述的方法，包括：

在温度系数γ已知的情况下，借助在相同电流驱动下并且在不同温度下测量到的电压值V_F2和V_F1，从以下公式计算光学活性层的当前温度T_J，

T_J＝1/γ(V_F2-V_F1+γT_U)

式中，T_U是环境温度。

17.如权利要求12至16任意之一所述的方法，包括：提供温度传感器(21)，用于记录所述发光二极管装置(1)的温度。

18.如权利要求17所述的方法，包括：借助针对不同温度确定的两个启动电压值V_F20和V_F10之间的差值，并借助测量到的温度T₁和T₂，从以下公式计算温度系数γ，

$\mathrm{\γ}=\frac{V_{F20}-V_{F10}}{T_2-T_1}\left(\frac{\mathrm{mV}}{K}\right).$

19.如权利要求17或18所述的方法，包括：在温度系数γ已知的情况下，借助针对不同温度确定的两个启动电压值之间的已确定的电压差ΔU_F0，并借助温度变化Δθ，从以下公式确定所述发光二极管装置(1)中的串联连接的发光二极管(2)的数量，

$\mathrm{\Δ\θ}=\frac{\mathrm{\Δ}{U}_{F0}}{n\·\mathrm{\γ}}.$

20.一种用于记录发光二极管装置(1)的特征曲线的方法，其中，控制单元(4)被设计成操作所述发光二极管装置(1)以及记录所述发光二极管装置(1)的二极管电流(8)和所述发光二极管装置(1)上的电压(9)，包括以下步骤：

启动操作所述发光二极管装置(1)；

在启动操作之后，立即记录在环境温度下的第一电流/电压对(P1)和不同的第二电流/电压对(P2)；

操作所述发光二极管装置(1)一预定的时间段；以及

记录在第二温度下的第三电流/电压对(P3)和不同的第四电流/电压对(P4)。

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