CN111565499A - 用于减小由led场获取的电流的最大值的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明还涉及用于减小由LED矩阵从电源获取的电流的最大值的方法，其中，LED矩阵的每个LED从电源获取经脉宽调制的电流，其中，每个LED在经脉宽调制的电流的节拍周期内分配有接通时段和/或关断时段，在接通时段中，电流流过LED，在关断时段中则没有电流流过LED，其中，接通时段和关断时段能正好与节拍周期一样长，并且在分配给LED中的其中一个LED的接通时段和分配给该LED的关断时段比节拍周期更短的情况下，接通时段在接通时间点上开始并且在关断时间点上结束，并且关断时段在关断时间点上开始并且在接通时间点上结束。

Description

用于减小由LED场获取的电流的最大值的方法
技术领域
本发明涉及一种用于减小由LED场从电源获取的电流的最大值的方法，其中，LED场的每个LED从电源获取脉宽调制的电流，其中，为每个LED在脉宽调制的电流的一个节拍周期(Taktperiod)内分配一个接通时段，在该接通时段内电流流过LED，和/或为每个LED在脉宽调制的电流的一个节拍周期内分配一个关断时段，在该关断时段内没有电流流过LED，其中，接通时段和关断时段能正好与该节拍周期一样长或比该节拍周期更短，并且在分配给其中一个LED的接通时段和分配给这个LED的关断时段短于一个节拍周期的情况下，接通时段在接通时间点上开始并且在关断时间点上结束，以及关断时段在关断时间点上开始并且在接通时间点上结束。
背景技术
用于控制LED的亮度而对电流进行脉宽调制是非常普遍的。同样普遍的是，通过脉宽调制来调整LED场的LED的亮度。在此通常这样做，即，LED在PWM脉冲的节拍周期开始时接通并且在为达到期望的亮度所选择的接通时段后关断。因此，接通针对所有的LED同时进行，关断则可以针对每个LED在不同的关断时间点上进行，视所选择的接通时段而定。
这种做法的缺点是，设置用于为LED场供电的电源从接通时间点起强烈受载。这在实践中由于各LED的小的电流获取迄今为止没有导致限制。LED大灯的制造商现在计划使用有数以万计的LED的LED场。用于这种LED场的电源必须设计用于，至少暂时在节拍周期开始时提供如下电流，用该电流能为一个场的所有LED供电。这可能导致有陡峭边沿的时间很短的电流最大值。这可能又引起了高比例的谐波，这还可能不利于EMV。
发明内容
本发明的任务是，提出一种方法和一种装置，用其能减小由LED场所获取的电流的最大值。
该任务在第一种方案中按照本发明由此解决，即，
·将分配给LED中的第一LED的接通时段的接通时间点确定处在节拍周期内的一个时间点上，该第一LED的接通时段短于节拍周期，并且
·将分配给LED中的另外的LED的接通时段的接通时间点确定处在正好另一个LED的接通时段的其中一个关断时间点上，所述另外的LED的接通时段短于节拍周期。
所述任务在第二种方案中备选按照本发明这样解决，即，
·将分配给LED中的第一LED的接通时段的关断时间点确定在节拍周期内的一个时间点上，该第一LED的接通时段短于节拍周期，并且
·将分配给LED中的另外的LED的接通时段的关断时间点确定在正好另一个LED的接通时段的其中一个接通时间点上，所述另外的LED的接通时段短于节拍周期。
通过按本发明的方法将没有在整个节拍周期期间接通的LED的接通时段彼此连接。由此可以达到，不是所有的LED都同时在节拍周期开始时接通。
在第一种方案中，LED中的第一LED的接通时间点优选处在节拍周期开始时。在第二种方案中，LED中的第一LED的接通时间点或关断时间点则相应处在节拍周期结束时。
若在本发明的第一种方案中没有在整个节拍周期期间接通的LED的接通时间的总和超过了在第一LED的接通时间点和节拍周期结束之间的时段，那么对至少一个LED的接通时段进行如下划分：这个LED的接通时段的第一部分处在之前接通的LED的关断时间点和节拍周期结束之间，第二部分则随节拍周期的开始而开始并且在这个LED的关断时间点上结束。两个部分的长度的总和在此当然是这个LED的接通时段。结果是LED在节拍周期期间在预定的接通时段内接通，即在节拍周期开始时在接通时段的第二部分期间接通并且在节拍周期结束时在接通时段的第一部分期间接通。
当没有在整个节拍周期期间接通的LED的接通时间的总和是节拍周期的多倍时，可以多次进行接通时段的这种划分。
相应地也可以在本发明的第二种方案中对一个或多个LED的接通时段进行划分，倘若在第一LED的关断时间点和节拍周期开始之间的时间小于没有在整个节拍周期期间接通的LED的接通时间的总和。
按本发明的方法可以用按照权利要求9所述的为此设置的控制器件执行。
附图说明
接下来借助附图详细阐释本发明。图中：
图1示意性示出了流过LED场的四个LED的经脉宽调制的电流的变化曲线；
图2示意性示出了在按照现有技术的方法中四个LED的总电流获取的变化曲线；并且
图3示意性示出了在按照本发明的第一种方案的方法中四个LED的总电流获取的变化曲线。
具体实施方式
在图1至3中以LED场的四个LED为例作详细描述。LED场可以具有多于四个LED。LED场可以尤其具有数以千计的LED。但借助这种LED场的仅四个LED已经可以阐释本发明。
各LED被供以经脉宽调制的电流I1、I2、I3、I4，因此各LED以不同的亮度发光。用在分图1a、1b、1c和1d中示出的经脉宽调制的电流I1、I2、I3、I4的电流变化曲线，可以设定LED的不同的亮度。在每条电流变化曲线中，电流脉冲在接通时间Te1、Te2、Te3、Te4和关断时间期间交替。电流脉冲导致了LED的短暂的发亮。经脉宽调制的电流I1、I2、I3、I4被这样定时，使得在LED短暂发亮之间的间歇无法被人眼觉察到。在发亮之间的间歇越长，那么LED感觉上就变得越暗。
与此对应，人类观察者觉得由在图1a中示出的经脉宽调制的电流I1供电的LED比由在图1d中示出的经脉宽调制的电流I4供电的LED更暗。这也导致了，观察者感觉到由这些LED照明的区域照明不足和照明过强。
在图1b和1c中示出的电流变化曲线导致了亮度，该亮度处于在由按照图1a和1d的电流变化曲线I1、I4引起的亮度之间。
若经脉宽调制的电流I1、I2、I3、I4为了对LED场的LED供电而具有同步的节拍并且在该节拍开始时开始如在脉宽调制中常见那样的电流脉冲，那么这在图1的电流变化曲线中导致了四个LED的在图2中示出的总电流Ig。总电流Ig由用于对各个LED供电的电流I1、I2、I3、I4的相加得出。
总电流Ig的电流变化曲线在一个节拍期间具有多个跃变，在所述跃变上电流下降，并且在该节拍开始或结束时具有一个大的跃变，在该跃变上电流上升到最大值。
每个跃变均会影响EMV。此外，通过总电流Ig的最大值在每一个节拍周期开始时均会使给LED供电的电源强烈受载。
通过按本发明的方法可以明显减少跃变的数量并且可以明显减小总电流Ig的最大值。
通过方案1的按本发明的方法产生了总电流Ig的一条电流变化曲线，如在图3中示出那样。在这条电流变化曲线中产生了两个跃变，即向下跃变和向上跃变分别相同的值。总电流Ig的最大值在示例中减小了四分之一。
若人们现在取代以LED场的四个LED为例而设想以LED场的几千个LED为例，那么人们可以想象，无论是跃变数量，还是跃变高度以及总电流Ig的最大值，还可以减小得更为明显，这使得改进了EMV并且导致了电源的较小的负载。
通过如下方式实现本发明，即，各LED没有在整一个节拍周期期间接通，各LED的接通时段因此短于节拍周期，各LED没有同时在节拍周期开始时就接通。取而代之地，各LED被尽可能相继地接通。为此，第一LED在该LED有按图1c的电流变化曲线I3的情况下在节拍周期开始时接通。这个LED的接通时间点因此处在节拍周期开始时。下一个LED的接通时间点则处在第一LED的接通时段结束时的关断时间点上。
因为在第二LED的接通时间点和节拍周期结束之间的时段小于第二LED的接通时段，所以该接通时段被分成两个部分：第一部分随第二LED的接通时间点开始并且随该节拍周期的结束而结束。第二部分随节拍周期的开始而开始并且在第二节拍周期的关断时段结束时的关断时间点上结束。两个部分共同形成了第二LED的接通时段。
由于第一部分处在一个节拍周期结束时并且第二部分处在一个节拍周期开始时，通常不会导致，比在传统方法中更为频繁地接通或关断第二LED。第一部分在节拍周期结束时和第二部分在紧随其后的节拍周期开始时彼此接续，因而第二LED在一个节拍周期结束时不必关断并且在一个节拍周期开始时不必接通。
第三个LED(图1a)的接通时段然后紧随第二LED的接通时段。因为在第二LED的关断时间点和节拍周期结束之间的时段大于第三个LED的接通时段，所以不需要对第三个LED的接通时段进行划分。
附图标记列表
I 电流
t 时间
Imax 最大的电流
I1 用于给第一LED供电的经脉宽调制的电流
I2 用于给第二LED供电的经脉宽调制的电流
I3 用于给第三个LED供电的经脉宽调制的电流
I4 用于给第四个LED供电的经脉宽调制的电流
Ig 总电流
T 节拍周期

Claims (9)

1.用于减小由LED矩阵从电源获取的电流的最大值的方法，其中，LED矩阵的每个LED从电源获取经脉宽调制的电流，其中，每个LED在经脉宽调制的电流的节拍周期内分配有接通时段和/或关断时段，在接通时段中，电流流过LED，在关断时段中则没有电流流过LED，其中，接通时段和关断时段能正好与节拍周期一样长或能比节拍周期更短，并且在分配给LED之一的接通时段和分配给该LED的关断时段比节拍周期更短的情况下，接通时段在接通时间点上开始并且在关断时间点上结束，并且关断时段在关断时间点上开始并且在接通时间点上结束，其特征在于，
将分配给LED中的第一LED的接通时段的接通时间点确定处在节拍周期内的一个时间点上，第一LED的接通时段短于节拍周期，并且
将分配给LED中的另外的LED的接通时段的接通时间点确定处在正好另一个LED的接通时段的其中一个关断时间点上，所述另外的LED的接通时段短于节拍周期。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一LED的接通时间点确定处在所述节拍周期开始时。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果在确定接通时段短于节拍周期的LED的接通时段的接通时间点时在接通时间点和所述节拍周期结束之间的持续时间小于接通时段，那么在所述节拍周期内划分接通时段。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述划分如此进行，使得接通时段的第一部分从接通时间点延伸直至节拍周期结束并且第二部分从节拍周期开始延伸直至关断时间点。
5.一种用于减小由LED矩阵从电源获取的电流的最大值的方法，其中，LED矩阵的每个LED从电源获取经脉宽调制的电流，其中，每个LED在经脉宽调制的电流的节拍周期内分配有接通时段和/或关断时段，在接通时段中，电流流过LED，在关断时段中则没有电流流过LED，其中，接通时段和关断时段能正好与节拍周期一样长或能比节拍周期更短，并且在分配给LED之一的接通时段和分配给该LED的关断时段比节拍周期更短的情况下，接通时段在接通时间点上开始并且在关断时间点上结束，并且关断时段在关断时间点上开始并且在接通时间点上结束，其特征在于，
将分配给LED中的第一LED的接通时段的关断时间点确定处在节拍周期内的一个时间点上，第一LED的接通时段短于节拍周期，并且
将分配给LED中的另外的LED的接通时段的关断时间点确定处在正好另一个LED的接通时段的其中一个接通时间点上，所述另外的LED的接通时段短于节拍周期。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一LED的关断时间点确定处在所述节拍周期结束时。
7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果在确定接通时段短于节拍周期的LED的接通时段的关断时间点时在关断时间点和所述节拍周期开始之间的持续时间小于接通时段，那么在所述节拍周期内划分接通时段。
8.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述划分如此进行，使得接通时段的第一部分从关断时间点延伸直至节拍周期开始并且第二部分从节拍周期结束延伸直至接通时间点。
9.一种用于控制LED场的LED的控制器件，其特征在于，所述控制器件适用于和设置用于执行按照权利要求1至8中任一项所述的方法。
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