DE102004039050A1 - Driver circuit for operating loads with constant current, in particular light-emitting diode driver circuit - Google Patents

Driver circuit for operating loads with constant current, in particular light-emitting diode driver circuit Download PDF

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Abstract

Treiberschaltung (1) zum Betreiben einer Last (3) mit im Mittel konstantem Strom, insbesondere Leuchtdioden-Treiberschaltung, mit einem Schaltwandler zur Erzeugung des konstanten Ausgangsstromes aus einer instabilen Eingangsspannung unter Begrenzung eines Primärstromes, wobei der Schaltwandler umfasst: eine Taktquelle (f, 7), ein eingangsseitig mit der Taktquelle verbundenes, insbesondere bistabiles, Kippglied, eine wirkungsmäßig eingangsseitig mit dem Kippglied verbundene Schalteinrichtung (17), eine durch die Schalteinrichtung über eine Gleichrichtereinrichtung (21) mit der Eingangsspannung verbindbare Induktivität (19) und einen der Induktivität eingangsseitig zugeordneten Stromfühler, der ausgangsseitig mit einem Steuereingang des Kippgliedes verbunden ist, derart, dass er dieses bei Erreichung eine Primärstrom-Schwellwertes zurücksetzt.Driver circuit (1) for operating a load (3) with on average constant current, in particular light-emitting diode driver circuit, with a switching converter for generating the constant output current from an unstable input voltage while limiting a primary current, wherein the switching converter comprises: a clock source (f, 7 ), an input side connected to the clock source, in particular bistable, flip-flop, an operatively connected on the input side to the flip-flop switching device (17), connectable by the switching device via a rectifier device (21) to the input voltage inductor (19) and one of the inductance on the input side Current sensor, the output side is connected to a control input of the flip-flop, such that it resets this upon reaching a primary current threshold.

Description

Die Erfindung betrifft eine Treiberschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a driver circuit according to the preamble of Claim 1.

Lichtemittierende Dioden (LED), kurz auch bezeichnet als Leuchtdioden, sind seit Jahren als elektrooptische Wandlerelemente in Anzeigeeinrichtungen der verschiedensten Art und in äußerst vielfältigen Einsatzgebieten gebräuchlich. Mit der Entwicklung blauer und insbesondere weißer Leuchtdioden (Weißlicht-LED) und der erheblichen Vereinfachung und damit Verbilligung ihrer Herstellung sowie der Bereitstellung besonders leistungsstarker Leuchtdioden mit verschiedenen Lichtfarben sind diese in den letzten Jahren auch verstärkt für Effektbeleuchtungen, aber auch für Display-Hintergrundbeleuchtungen sowie für allgemeine Beleuchtungszwecke, in Gebrauch gekommen.light emitting Diodes (LEDs), also referred to as light-emitting diodes, have been used for years as electro-optical transducer elements in display devices of of all kinds and in extremely diverse fields of application common. With the development of blue and especially white LEDs (white light LED) and the considerable simplification and thus cheapening of their production and the provision of high-performance light-emitting diodes with different light colors these are also intensified in recent years for effect lighting, but also for Display backlights and for general lighting purposes, come into use.

Für Low-Cost-Anwendungen, wie etwa für die Allgemeinbeleuchtung und insbesondere auch die Hinterleuchtung der Anzeigefelder portabler elektronischer Geräte (Mobiltelefone, PDAs, Navigationsgeräte etc.), spielt neben einem günstigen Preis der eigentlichen Wandlerelemente auch die Bereitstellung leistungsfähiger und gleichwohl kostengünstiger Treiberschaltungen eine wesentliche Rolle.For low-cost applications, like for the general lighting and in particular the backlighting the display panel of portable electronic devices (mobile phones, PDAs, navigation devices etc.) plays in addition to a cheap Price of the actual transducer elements also providing powerful and nevertheless cheaper Driver circuits an essential role.

Zum Betreiben von Leuchtdioden (oder anderen Verbrauchern für eine Stromspeisung) gibt es auf dem Markt viele Schaltungsvorschläge und integrierte Treiberschaltungen, die die notwendigen Spannungen und Ströme für wenige Leuchtdioden bereitstellen. Die Besonderheit beim Betreiben von Leuchtdioden ist, dass sie über einen Strom gespeist werden müssen. Über die Höhe des Stroms reguliert man die Helligkeit.To the Operating light-emitting diodes (or other consumers for power supply) There are many circuit proposals and integrated driver circuits in the market, which provide the necessary voltages and currents for a few LEDs. The peculiarity when operating light emitting diodes is that they have a Electricity must be supplied. About the Height of Strom regulates the brightness.

Zur Stromerzeugung können Spannungsregler mit Vorwiderstand oder auch Stromquellen eingesetzt werden, die jedoch bei höheren Eingangsspannungen einen geringen Wirkungsgrad haben. Auch Ladungspumpen-IC's findet man für solche Anwendungen, wobei teilweise für jede LED ein getrennter Ausgang vorhanden ist, da ein Parallelschalten problematisch ist. Bei Reihenschaltung können nur wenige LED's versorgt werden. Eine weitere Gruppe von Treibern besteht aus Spulenwandlern, die die Eingangsspannung in eine Spannung oder einen Strom umsetzen. Hier wurden nur Wandler bis zu einer Eingangsspannung von 28V gefunden, was für Telekom-Anwendungen (wo Versorgungsspannungen bis 54 V üblich sind) zu wenig ist.to Power generation can Voltage regulators with series resistor or even current sources are used, but at higher Input voltages have a low efficiency. Also charge pump IC's can be found for such Applications, partly for each LED has a separate output, as a parallel connection is problematic. When connected in series, only a few LEDs can be supplied. Another group of drivers consists of coil transducers convert the input voltage into a voltage or a current. Here only converters up to an input voltage of 28V were found what kind of Telecom applications (where supply voltages up to 54 V are usual) is too little.

Im Folgenden ist eine Übersicht von gebräuchlichen modernen Schaltkreisen verschiedener Hersteller aufgeführt: Maxim Max1759 Ladungspumpenprinzip, wandelt max. 4V Eingangsspannung auf 5V am Ausgang; Es können max. 4 weiße LED in Parallelschaltung betrieben werden (einzelne Vorwiderstände nötig). MAX684 Ladungspumpenprinzip, wandelt max. 4V Eingangsspannung auf 5V am Ausgang; Es können max. 3 weiße LED in Parallelschaltung betrieben werden (einzelne Vorwiderstände nötig). MAX683/682 Ladungspumpenprinzip, wandelt max. 4V Eingangsspannung auf SV am Ausgang; Es können max. 5 bzw. 16 weiße LED in Parallelschaltung betrieben werden (einzelne Vorwiderstände nötig). MAX1605 Einspulenwandler; Aufwärtswandler von max. 28V am Eingang auf max. 28V am Ausgang MAX1522 Spulen-Aufwärtswandler von max. 5,5V am Eingang auf max. 50V am Ausgang National Semiconductor LM3354/3355 Ladungspumpenprinzip, wandelt max. etwa 4V Eingangsspannung auf 4V am Ausgang; Es können nur wenige weiße LED in Parallelschaltung betrieben werden. (einzelne Vorwiderstände nötig) LM2791/92 Ladungspumpenprinzip, besitzt vier Stromquellen für z.B. vier weiße LED LM2794/95 LM2703/04 Einspulenwandler; Es können max. 4 weiße LED in Serie betrieben werden. Texas Instruments TPS61040 Ladungspumpenprinzip; wandelt max. etwa 6V Eingangsspannung auf max. 27V am Ausgang; keine Helligkeitssteuerung vorhanden. The following is an overview of common modern circuits from different manufacturers: Maxim MAX1759 Charge pump principle, converts max. 4V input voltage to 5V at the output; It can max. 4 white LEDs can be operated in parallel (individual series resistors required). MAX684 Charge pump principle, converts max. 4V input voltage to 5V at the output; It can max. 3 white LEDs can be operated in parallel (individual series resistors required). MAX683 / 682 Charge pump principle, converts max. 4V input voltage to SV at output; It can max. 5 or 16 white LEDs can be operated in parallel (individual series resistors required). MAX1605 Einspulenwandler; Boost converter of max. 28V at the entrance to max. 28V at the output MAX1522 Coil boost converter of max. 5.5V at the entrance to max. 50V at the exit National Semiconductor LM3354 / 3355 Charge pump principle, converts max. about 4V input voltage to 4V at the output; Only a few white LEDs can be operated in parallel. (individual series resistors necessary) LM2791 / 92 Charge pump principle, has four power sources for example, four white LED LM2794 / 95 LM2703 / 04 Einspulenwandler; It can max. 4 white LEDs are operated in series. Texas Instruments TPS61040 Charge pump principle; converts max. about 6V input voltage to max. 27V at the exit; no brightness control available.

Man erkennt, dass die meisten ICs nur kleine Eingangsspannungen und Ausgangsspannungen vertragen. Es können nur relativ wenige LEDs betrieben werden. Außerdem ist eine Dimmung bzw. Abschaltung nicht überall möglich.you recognizes that most ICs have only small input voltages and Tolerated output voltages. There can only be relatively few LEDs operate. Furthermore Dimming or shutdown is not possible everywhere.

Um über einen Mikrocontroller den Strom einzustellen, wurden 2 Möglichkeiten gefunden:

  • 1.) Schalten eines D/A-Wandler zw. Mikrocontroller und Treiber,
  • 2.) Ein- und Ausschalten der gesamten Treiberschaltung mit niedriger Frequenz
In order to adjust the current via a microcontroller, two possibilities were found:
  • 1.) Switching a D / A converter between microcontroller and driver,
  • 2.) Turn on and off the entire driver circuit with low frequency

Diejenigen Wandler, die eine feste Ausgangsspannung (keinen festen Strom) erzeugen, arbeiten mit höherer Verlustleistung. Es wird oftmals zur Stromregelung der Ausgangsstrom gemessen und über einen notwendigen Fehlerverstärker der Ausgangsstrom konstant gehalten.Those Converters that generate a fixed output voltage (no fixed current), work with higher Power dissipation. It is often used to control the output current measured and over a necessary error amplifier the output current kept constant.

Auch diese Lösungen sind mithin nachteilig, entweder in Bezug auf die effiziente Ausnutzung der zur Verfügung stehenden (speziell bei portablen Geräten durch die Akkuleistung begrenzten) Energie und/oder in Bezug auf einen erhöhten Schaltungs- und somit Kostenaufwand.Also these solutions are therefore disadvantageous, either in terms of efficient utilization the available standing (especially on portable devices due to the battery power limited) energy and / or in relation to increased circuit and thus cost.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe der Bereitstellung einer verbesserten Treiberschaltung zugrunde, die einfach aufgebaut ist und daher kostengünstig realisiert werden kann und mit hoher Energieeffizienz die Bereitstellung einer für eine LED-Gruppe geeigneten, auf einen festen Wert einstellbaren Versorgungsspannung leistet, und die insbesondere auch störungsfrei arbeiten und abschaltbar sein soll.Of the Invention is therefore the object of providing an improved Driver circuit based, which is simple and therefore realized cost can be and with a high energy efficiency providing a for one LED group suitable, adjustable to a fixed value supply voltage makes, and which in particular also trouble-free work and can be switched off should be.

Diese Aufgabe wird durch eine Treiberschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These The object is achieved by a driver circuit having the features of the claim 1 solved. Appropriate training of the inventive concept are the subject of the dependent claims.

Der Kern der Erfindung besteht aus einem Schaltwandler, der an der Last (Dioden) aus einer instabilen Spannung einen konstanten Strom (gemittelt betrachtet) erzeugt, indem nur der Primärstrom begrenzt wird. Die Schaltung ist einfach aufgebaut, hat einen weiten Ein- und Ausgangsspannungsbereich, und man kann über eine Taktquelle den Ausgangsstrom einstellen, was ein weiterer Vorteil ist.Of the The core of the invention consists of a switching converter connected to the load (Diodes) from an unstable voltage a constant current (averaged considered) by limiting only the primary current. The circuit is simple in construction, has a wide input and output voltage range, and you can over a clock source set the output current, which is another advantage is.

Mit einer Flanke der Taktquelle wird ein Kippglied (Flip-Flop) gesetzt, das den Schalttransistor durchschaltet. Der Spulenstrom steigt bis zu einem definierten Wert, bei dem die Strommessschaltung das Kippglied zurücksetzt, wodurch der Transistor abschaltet. Dieser Zyklus wiederholt sich fortlaufend.With an edge of the clock source, a flip-flop is set, which turns on the switching transistor. The coil current rises up to a defined value at which the current measuring circuit resets the flip-flop, causing the transistor to turn off. This cycle is repeated continuously.

An einer Last, wie z.B. einer Leuchtdiode wird somit ein konstanter und von der Eingangsspannung unabhängiger Strom erzeugt. Da sich die Spule immer auf den gleichen Stromwert auflädt, ist die übertragene Energie nicht von der Eingangsspannung abhängig. Die Lösung ermöglicht daher eine vorteilhafte Speisung von über TK-Netze mit relativ hoher interner Versorgungsspannung versorgten LEDs in TK-Anlagen bzw. TK-Endgeräten. Durch Begrenzen des primären Schaltstroms wird also auch der Sekundärstrom begrenzt, wenn die Ausgangsspannung konstant bleibt.At a load, such as a light-emitting diode thus becomes a constant and generates independent of the input voltage current. That I the coil always charges to the same current value is the transmitted energy not dependent on the input voltage. The solution therefore allows an advantageous Feeding from above TK networks supplied with relatively high internal supply voltage LEDs in PBXs or PBX terminals. By limiting the primary switching current So will the secondary current limited if the output voltage remains constant.

Als Taktquelle kann ein Oszillator oder ein ohnehin vorhandener Mikrocontroller dienen. Durch Ändern der Frequenz wird auch der Strom durch die Last geändert.When Clock source can be an oscillator or an existing microcontroller serve. By changing the Frequency also changes the current through the load.

Besonders einfach funktioniert dies beim Mikrocontroller, indem softwaremäßig die am Port ausgegebene Frequenz geändert wird. Anstelle von Steuerung und Oszillator kann auch ein kompletter PWM-Contoller mit Stromrückführung verwendet werden.Especially simply this works with the microcontroller by the software Changed frequency at the port becomes. Instead of control and oscillator can also be a complete PWM-Contoller used with current feedback become.

Für die bauelementeseitige Realisierung der vorgeschlagenen Treiberschaltung besteht eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten. So weist in einer zweckmäßigen Ausführung die Schalteinrichtung einen Bipolartransistor oder – bei ausreichender Gate-Spannung – alternativ auch einen Feldeffekttransistor auf bzw. ist als solcher ausgebildet. Die der Spule bzw. Drossel zugeordnete Gleichrichtereinrichtung ist in besonders einfacher Weise als Halbleiterdiode ausgeführt.For the component side Realization of the proposed driver circuit is a variety of Combinations. Thus, in an expedient embodiment, the Switching a bipolar transistor or - with sufficient gate voltage - alternatively Also, a field effect transistor on or is designed as such. The coil or throttle associated rectifier device is designed in a particularly simple manner as a semiconductor diode.

Ein Differenzierglied am Eingang des Kippgliedes kann speziell in dessen Ausführung als Flip-Flop in einfacher Weise die zu dessen Setzen notwendigen Nadelimpulse liefern.One Differentiator at the input of the flip-flop can specifically in the execution as a flip-flop in a simple manner necessary for its setting Supply needle pulses.

Zur Spitzenstromabschaltung, die das Kippglied bei Erreichung eines Schwell-Primärstromes zurücksetzt, gehört in einer bevorzugten Ausführung neben dem Stromfühler ein geeignetes Störspannungs-Filter und ein Transistor, der die Funktion des Zurücksetzens des Kippgliedes realisiert.to Peak current cutoff, which the flip-flop when reaching a Swell-primary current resets belongs in a preferred embodiment next to the current sensor a suitable noise filter and a transistor that realizes the function of resetting the flip-flop.

Ist am Ausgang keine Last vorhanden, kann die Ausgangsspannung auf einen hohen Wert ansteigen, was zum Schutz der Bauteile bzw. vor Berührung verhindert werden soll.is At the output there is no load, the output voltage can be reduced to one high value, which prevents the protection of the components or from contact shall be.

Nur in diesen Fällen wird ein Überspannungsschutz benötigt. Dieser erzeugt zweckmäßigerweise bei zu hoher Ausgangsspannung an der Schalteinrichtung eine Offsetspannung und reduziert damit die Leistung.Just in these cases becomes a surge protector needed. This generates expediently if the output voltage at the switching device is too high, an offset voltage is applied and thus reduces the performance.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der Erläuterung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von diesen zeigen:advantages and expediencies The invention will be apparent in the rest from the explanation of exemplary embodiments based on the figures. From these show:

1 ein schematisches Schaltbild einer Treiberschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 1 FIG. 3 is a schematic circuit diagram of a driver circuit according to a first embodiment of the invention; FIG.

2 ein schematisches Schaltbild einer Treiberschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und 2 a schematic circuit diagram of a driver circuit according to a second embodiment of the invention and

3 ein schematisches Schaltbild einer Treiberschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung sowie 3 a schematic diagram of a driver circuit according to a third embodiment of the invention and

4 eine Modifikation der ersten bis dritten Ausführungsform. 4 a modification of the first to third embodiments.

1 zeigt – in Art einer Prinzipskizze – eine Treiberschaltung 1 zur Versorgung einer Gruppe von LEDs 3 mit einer Versorgungsspannung Uaus und einem (im Mittel) konstanten Strom Iaus aus einer Eingangsspannung Uein. Ein Spannungserzeuger 5 stellt eine Spannung VCC für einen Schwingungserzeuger 7 und eine Steuerungseinheit 9 bereit, welche einen Flip-Flop (nicht gesondert bezeichnet) umfasst. Am Schwingungserzeuger 7 liegt eingangsseitig eine über eine Steuerspannung U einstellbare Taktfrequenz f = F(U) an, und er gibt Impulse mit der Frequenz f an ein Differenzierglied 9a in der Steuerungseinheit 9 aus. Realisierbar ist die Erzeugung der Schwingungsfrequenz gemäß f = F(U) durch einen Spannungs-/Frequenz-Umsetzer beispielsweise mittels eines PLL-Bausteins in Art des bekannten 74HC4046, wobei die variable Spannung z.B. von einem Mikrocontroller mit D/A-Wandlerausgang kommen kann. 1 shows - in the manner of a schematic diagram - a driver circuit 1 to supply a group of LEDs 3 with a supply voltage Uout and a (mean) constant current Iout from an input voltage Uein. A voltage generator 5 represents a voltage VCC for a vibrator 7 and a control unit 9 ready, which includes a flip-flop (not separately designated). At the vibrator 7 is on the input side via a control voltage U adjustable clock frequency f = F (U), and he gives pulses with the frequency f to a differentiator 9a in the control unit 9 out. It is possible to generate the oscillation frequency according to f = F (U) by a voltage / frequency converter, for example by means of a PLL module in the manner of the known 74HC4046, wherein the variable voltage can come from a microcontroller with D / A converter output, for example.

Andererseits ist die Frequenz f der erzeugten Schwingungen über einen einstellbaren Widerstand 11 gemäß der Beziehung f = F(R) variierbar. Bei der gezeigten Ausführung ist durch die gestrichelten Linien um den Schwingungserzeuger 7 und die Steuerungseinheit 9 verdeutlicht, dass diese integral als PWM-Controler 13, etwa vom Typ Si9114, realisiert sind.On the other hand, the frequency f of the generated vibrations is above an adjustable resistance 11 variable according to the relationship f = F (R). In the embodiment shown, the dashed lines around the vibrator 7 and the control unit 9 clarifies that these are integral as a PWM controller 13 , of the type Si9114, realized.

Ausgangsseitig ist die Steuerungseinheit 9 über einen Vorschaltwiderstand 15 mit der Basis eines Bipolartransistors 17 als Schalteinrichtung verbunden, dessen Emitter mit einem Knotenpunkt zwischen einer Spule 19 und einer Gleichrichterdiode 21 verbunden ist und dessen Kollektor über einen als Stromfühler dienenden Widerstand 23 auf Masse liegt. Am Stromfühler 23 wird ein Strom Imess gemessen und einem entsprechenden Eingang der Steuerungseinheit 9 zugeführt, wo er – wie oben ausgeführt – bei Erreichung eines Schwellwertes ein Rücksetzen des dort vorgesehenen Flip-Flop bewirkt. Über die Schaltung aus der Spule 19 und der Diode 21 wird letztlich der Ausgangsstrom Iaus für die LEDs 3 bereitgestellt. Ausgangsseitig der Treiberschaltung 1 sind im übrigen noch ein Siebkondensator 25 und (optional) ein Überspannungsschutz 27 vorgesehen, welcher ebenfalls von der Steuereinheit 9 angesteuert wird und dessen Funktion weiter oben genannt ist.On the output side is the control unit 9 via a ballast resistor 15 with the base of a bipolar transistor 17 connected as a switching device, the emitter with a node between a coil 19 and a rectifier diode 21 is connected and its collector via a current sensor as the resistance 23 lies on earth. At the current sensor 23 a current Imess is measured and a corresponding input of the control unit 9 supplied, where it - as stated above - causes a reset of the provided there flip-flop when a threshold value is reached. About the circuit from the coil 19 and the diode 21 Ultimately, the output current Iout for the LEDs 3 provided. On the output side of the driver circuit 1 are otherwise still a filter capacitor 25 and (optionally) over-voltage protection 27 provided, which also from the control unit 9 is controlled and whose function is mentioned above.

2 zeigt eine gegenüber der in 1 dargestellten und oben beschriebenen Ausführung modifizierte Treiberschaltung 1'. Zur Vermeidung von Wiederholungen sind die mit der ersten Ausführungsform übereinstimmenden Elemente mit den gleichen Ziffern wie dort bezeichnet und werden hier nicht nochmals erwähnt. 2 shows one opposite the in 1 illustrated and modified above described embodiment driver circuit 1' , To avoid repetition, the elements corresponding to the first embodiment are denoted by the same numerals as there and will not be mentioned again here.

Der wesentliche Unterschied zur ersten Ausführung besteht darin, dass der Schwingungserzeuger 7 einerseits und die Steuerungseinheit 9 mit Differenzierglied andererseits hier als separate Baugruppen vorgesehen sind, wobei an die Stelle des Schwingungserzeugers 7 bei 1 ein Mikrocontroller 7' getreten ist, der eine softwaregesteuert eingestellte Schwingungsfrequenz f liefert. Aus der Oszillatorfrequenz können über Hardware- oder Software-Timer Takte abgeleitet werden, mit denen das nachgeschaltete Flip Flop (bzw. die Steuereinheit 9) angesteuert wird. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Nutzung eines etwa vorhandenen PWM-Ports des Mikrocontrollers 7', wobei nur der an diesem Ausgang liegende Takt genutzt wird. Des weiteren ist die in 1 vorgesehene Möglichkeit der Frequenzeinstellung über einen einstellbaren Widerstand hier entfallen.The essential difference from the first embodiment is that the vibration generator 7 on the one hand and the control unit 9 On the other hand, differentiating elements are provided here as separate assemblies, wherein the place of the vibration generator 7 at 1 a microcontroller 7 ' has entered, which provides a software-controlled set oscillation frequency f. From the oscillator frequency clocks can be derived via hardware or software timer, with which the downstream flip flop (or the control unit 9 ) is driven. Another possibility is to use an existing PWM port of the microcontroller 7 ' , where only the clock at this output is used. Furthermore, the in 1 provided possibility of frequency adjustment via an adjustable resistor omitted here.

3 zeigt als weitere Ausführungsform eine Treiberschaltung 1'', wobei wiederum die mit den Ausführungen nach 1 und 2 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie dort bezeichnet sind und hier nicht weiter erläutert werden. 3 shows as a further embodiment, a driver circuit 1'' , again with the comments after 1 and 2 matching parts with the same reference numerals as there are designated and will not be further explained here.

Zunächst ist bei dieser Ausführung zu erkennen, dass als (optionaler) Überspannungsschutz auf der Ausgangsseite hier eine Schaltung aus einer Zenerdiode 27a und einem Bipolartransistor 27b parallel zu den LEDs 3 geschaltet ist. Mit gestrichelten Linien ist dort auch symbolisiert, dass auch allein eine Zenerdiode diese Funktion ausführen kann.First, it can be seen in this embodiment that as (optional) overvoltage protection on the output side here is a circuit of a Zener diode 27a and a bipolar transistor 27b parallel to the LEDs 3 is switched. With dashed lines there is also symbolized that even a Zener diode can perform this function.

Zudem ist hier ein Steuereingang 28 vorgesehen, über den mit einem logischen LOW ("0") der Schwingungserzeuger inaktiv geschaltet werden kann, d.h. keinen Takt mehr liefert. Ohne Takt wird auch das Flip Flop (in der Steuerung 9') nicht mehr gesetzt, und die Treiberschaltung ist dadurch insgesamt abgeschaltet und jeder Energietransport zur Ausgangsseite unterbunden.In addition, here is a control input 28 provided over which can be switched inactive with a logic LOW ("0") of the vibrator, ie no longer delivers clock. Without a clock is also the flip flop (in the controller 9 ' ) is no longer set, and the driver circuit is thereby turned off altogether and prevented any energy transport to the output side.

Weiterhin ist hier dargestellt, dass das Strommesssignal Imess vom Stromfühler (Messwiderstand) 23 über ein RC-Glied 29 und einen als Spitzenstromabschaltung dienenden Bipolartransistor 31 der Steuerungseinheit zugeführt wird.Furthermore, it is shown here that the current measuring signal Imess from the current sensor (measuring resistor) 23 via an RC element 29 and a peak current cutoff bipolar transistor 31 the control unit is supplied.

Zur Schwingungserzeugung 7' und Steuerung 9' der Treiberschaltung sind hier jeweils integrierte Schaltkreise IC1, etwa des Typs 74HC132, vorgesehen, die in der in der Figur gezeigten Weise verknüpft sind. Ein modifiziertes Differenzierglied 9a' ist durch eine RC-Schaltung gebildet, die den Ausgang der Schwingungserzeugung 7' mit dem Eingang der Steuerung 9' verbindet.For vibration generation 7 ' and control 9 ' The driver circuit here is provided in each case with integrated circuits IC1, for example of the type 74HC132, which are linked in the manner shown in the figure. A modified differentiator 9a ' is formed by an RC circuit, which is the output of the vibration generation 7 ' with the input of the controller 9 ' combines.

4 zeigt in einer Ausschnittdarstellung eine weitere Abwandlung der Treiberschaltung, und zwar durch Ersetzung der bei der bisher beschriebenen Ausführungsformen vorhandenen Spule 19 durch einen Übertrager 19' zu einer Energieübertragung. Diese Schaltung hat den Vorteil, dass die Masse der Eingangsspannung Uein gleich der Masse der Ausgangsspannung Uaus sein kann. Im übrigen ist bei dieser Ausführung ein Überspannungsschutz nur optional vorgesehen, und zwar in Gestalt der gestrichelt dargestellten Zenerdiode 27a. 4 shows a detail of a further modification of the driver circuit, by replacing the present in the previously described embodiments coil 19 through a transformer 19 ' to an energy transfer. This circuit has the advantage that the mass of the input voltage Uein can be equal to the mass of the output voltage Uout. Moreover, in this embodiment, an overvoltage protection is provided only optional, in the form of the Zener diode shown in dashed lines 27a ,

Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.The execution The invention is not limited to these examples, but likewise possible in a multiplicity of modifications, in the context of professional action lie.

Claims (10)

Treiberschaltung (1; 1'; 1'') zum Betreiben einer Last (3) mit im Mittel konstantem Strom, insbesondere Leuchtdioden-Treiberschaltung, gekennzeichnet durch einen Schaltwandler zur Erzeugung des konstanten Ausgangsstromes aus einer instabilen Eingangsspannung unter Begrenzung eines Primärstromes, wobei der Schaltwandler umfasst: – eine Taktquelle (f, 7; 7'), – ein eingangsseitig mit der Taktquelle verbundenes, insbesondere bistabiles, Kippglied, – eine wirkungsmäßig eingangsseitig mit dem Kippglied verbundene Schalteinrichtung (17), – eine durch die Schalteinrichtung über eine Gleichrichtereinrichtung (21) mit der Eingangsspannung verbindbare Induktivität (19; 19') und – einen der Induktivität eingangsseitig zugeordneten Stromfühler, der ausgangsseitig mit einem Steuereingang des Kippgliedes verbunden ist derart, dass er dieses bei Erreichung eines Primärstrom-Schwellwertes zurücksetzt.Driver circuit ( 1 ; 1'; 1'' ) for operating a load ( 3 ) with on average constant current, in particular light-emitting diode driver circuit, characterized by a switching converter for generating the constant output current from an unstable input voltage while limiting a primary current, the switching converter comprising: a clock source (f, 7 ; 7 ' ), - an input side connected to the clock source, in particular bistable, flip-flop, - an operatively connected on the input side with the flip-flop switching device ( 17 ), - one through the switching device via a rectifier device ( 21 ) inductance connectable to the input voltage ( 19 ; 19 ' ) and - one of the inductance on the input side associated current sensor, the output side is connected to a control input of the flip-flop such that it resets this upon reaching a primary current threshold value. Treiberschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung einen Bipolar- oder Feldeffekttransistor (17) aufweist.Driver circuit according to Claim 1, characterized in that the switching device has a bipolar or field-effect transistor ( 17 ) having. Treiberschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichrichtereinrichtung eine Halbleiterdiode (21) aufweist.Driver circuit according to Claim 1 or 2, characterized in that the rectifier device is a semiconductor diode ( 21 ) having. Treiberschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Taktquelle ein Schwingungserzeuger (7; 7') in der Treiberschaltung vorgesehen ist.Driver circuit according to one of the preceding claims, characterized in that a vibration generator ( 7 ; 7 ' ) is provided in the driver circuit. Treiberschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kippglied eingangsseitig ein Differenzierglied (9a; 9a') zugeordnet ist.Driver circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the input side of the flip-flop a differentiator ( 9a ; 9a ' ) assigned. Treiberschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Taktquelle (f, 7; 7') eine Impuls-Steuereinheit (9; 9') zur Einstellung des Ausgangsstromes der Treiberschaltung über eine Impulsgröße des Kippgliedes vorgesehen oder das Kippglied als Funktionsabschnitt einer derart wirkenden Impuls-Steuereinheit (13) ausgeführt ist.Driver circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the clock source (f, 7; 7 ') is a pulse control unit ( 9 ; 9 ' ) is provided for setting the output current of the driver circuit via a pulse size of the flip-flop or the flip-flop as a functional portion of such a pulse control unit ( 13 ) is executed. Treiberschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippglied und/oder die wahlweise vorgesehene Impuls-Steuereinheit (9; 9'; 13) eine integrierte Schaltung aufweist.Driver circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the flip-flop and / or the optionally provided pulse control unit ( 9 ; 9 '; 13 ) has an integrated circuit. Treiberschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an ihrem Ausgang der Last (3) eine Überspannungs-Schutzeinrichtung (27; 27a, 27b) zugeordnet ist.Driver circuit according to one of the preceding claims, characterized in that at its output the load ( 3 ) an overvoltage protection device ( 27 ; 27a . 27b ) assigned. Treiberschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überspannungs-Schutzeinrichtung eine Zenerdiode (27a) und/oder einen Bipolartransistor (27b) aufweist.Driver circuit according to claim 8, characterized in that the overvoltage protection device comprises a zener diode ( 27a ) and / or a bipolar transistor ( 27b ) having. Treiberschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgang als Induktivität ein Übertrager (19') zur Bereitstellung des konstanten Ausgangsstroms an der Last (3) vorgesehen ist.Driver circuit according to one of the preceding claims, characterized in that at the output as inductance a transformer ( 19 ' ) for providing the constant output current to the load ( 3 ) is provided.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2398298A3 (en) * 2010-05-24 2012-03-14 ADB Airfield Solutions LLC Power supply for an airfield LED sign

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9125973B2 (en) 2007-07-20 2015-09-08 Baxter International Inc. Antimicrobial housing and cover for a medical device
USRE47452E1 (en) 2007-07-20 2019-06-25 Baxter International Inc. Antimicrobial housing and cover for a medical device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6304464B1 (en) * 1999-07-07 2001-10-16 U.S. Philips Corporation Flyback as LED driver
US6320330B1 (en) * 1999-01-22 2001-11-20 Nokia Mobile Phones Ltd Illuminating electronic device and illumination method
US6577512B2 (en) * 2001-05-25 2003-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power supply for LEDs
DE10346528A1 (en) * 2002-10-08 2004-04-22 Koito Manufacturing Co., Ltd. ignition circuit
WO2004060023A1 (en) * 2002-12-26 2004-07-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Pwm led regulator with sample and hold

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4988889A (en) * 1989-07-03 1991-01-29 Self-Powered Lighting, Inc. Power source for emergency lighting systems
US6586890B2 (en) * 2001-12-05 2003-07-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED driver circuit with PWM output

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6320330B1 (en) * 1999-01-22 2001-11-20 Nokia Mobile Phones Ltd Illuminating electronic device and illumination method
US6304464B1 (en) * 1999-07-07 2001-10-16 U.S. Philips Corporation Flyback as LED driver
US6577512B2 (en) * 2001-05-25 2003-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power supply for LEDs
DE10346528A1 (en) * 2002-10-08 2004-04-22 Koito Manufacturing Co., Ltd. ignition circuit
WO2004060023A1 (en) * 2002-12-26 2004-07-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Pwm led regulator with sample and hold

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
atenblätter LM3354, LM3355, LM2791, LM2792, LM2794, LM2795, LM2703, LM2704, National Semicon- ductor, Santa Clara, CA, USA. Im Internet:<www.national.com> *
Datenblatt TPS61040. Texas Instruments, Dallas, Texas, USA. Im Internet:<www.ti.com> *
Datenblätter LM3354, LM3355, LM2791, LM2792, LM2794, LM2795, LM2703, LM2704, National Semicon- ductor, Santa Clara, CA, USA. Im Internet:<www.nat ional.com>
Datenblätter MAX1759, MAX682, MAX683, MAX684, MAX1605, MAX1522. Maxim Integrated Products, Sunnyvale.CA, USA. Im Internet:<www.maxim-ic.com> *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2398298A3 (en) * 2010-05-24 2012-03-14 ADB Airfield Solutions LLC Power supply for an airfield LED sign

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