DE102007044339B4

DE102007044339B4 - Light-emitting diode module and method for controlling a light-emitting diode module

Info

Publication number: DE102007044339B4
Application number: DE102007044339.2A
Authority: DE
Inventors: Stefan Zudrell-Koch
Original assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Current assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Priority date: 2007-09-17
Filing date: 2007-09-17
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2027-09-18
Also published as: DE102007044339A1; WO2009036948A1; EP2191693A1; EP2191693B1; CN101803457B; CN101803457A

Abstract

Leuchtdioden-Modul (1) umfassendeine Leuchtdioden-Anordnung (6),eine parallel zur Leuchtdioden-Anordnung (6) geschaltete Last (7),einen mit der Leuchtdioden-Anordnung (6) verbundenen ersten Wandler (4) und einen mit der Last (7) verbundenen zweiten Wandler (5) zum Aufteilen der von einer Strom- oder Spannungsquelle gelieferten elektrische Kenngröße auf die Leuchtdioden-Anordnung (6) und die Last (7), undeine Steuereinheit (3) zum Ansteuern des ersten und zweiten Wandlers (4, 5) derart, dass die Betriebsweise der Leuchtdioden-Anordnung (6) einer vorbestimmten Einstellung entspricht.Light-emitting diode module (1) comprising a light-emitting diode arrangement (6), a load (7) connected in parallel to the light-emitting diode arrangement (6), a first converter (4) connected to the light-emitting diode arrangement (6) and a converter (4) connected to the load ( 7) connected second converter (5) for splitting the electrical characteristic quantity supplied by a current or voltage source to the light-emitting diode arrangement (6) and the load (7), and a control unit (3) for controlling the first and second converter (4, 5) in such a way that the mode of operation of the light-emitting diode arrangement (6) corresponds to a predetermined setting.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Ansteuerung eines Leuchtdioden-Moduls.The invention relates to the field of controlling a light-emitting diode module.

Die Druckschrift DE 101 64 561 A1 offenbart eine Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Leuchtzeichens.The pamphlet DE 101 64 561 A1 discloses a circuit arrangement for operating an illuminated sign.

Leuchtdioden (LED) haben den Vorteil einer hohen Lebensdauer, weswegen sie für unterschiedliche Bereiche eingesetzt werden. Beispielsweise werden sie oft für Notbeleuchtungen eingesetzt, die automatisch eingeschaltet werden, wenn eine Netzversorgung für andere Leuchtmittel wie beispielsweise Gasentladungslampen ausfällt.Light-emitting diodes (LED) have the advantage of a long service life, which is why they are used for different areas. For example, they are often used for emergency lighting that is automatically switched on if a mains supply for other lighting means such as gas discharge lamps fails.

Je nach Art der Verwendung der Leuchtdioden werden hohe Anforderungen an den konstanten Betrieb von Leuchtdioden gestellt. Beispielsweise müssen Leuchtdioden eine vorbestimmte Lichtausbeute liefern.Depending on the type of use of the light-emitting diodes, high demands are placed on the constant operation of light-emitting diodes. For example, light-emitting diodes must deliver a predetermined light output.

Ein bekanntes Problem bei Leuchtdioden ist die Beschaffung von Ersatz für ausgefallene Leuchtdioden-Module, da die Leuchtdiodenentwicklung sehr schnell voranschreitet und somit bereits nach wenigen Monaten nicht mehr gesichert ist, dass eine bestimmte Leuchtdiode mit einem bestimmten Betriebsverhalten noch auf dem Markt erhältlich ist.A well-known problem with light-emitting diodes is the procurement of replacements for failed light-emitting diode modules, since light-emitting diode development is progressing very quickly and it is no longer certain after a few months that a certain light-emitting diode with a certain operating behavior is still available on the market.

Die Erfindung hat daher zur Aufgabe, ein Leuchtdioden-Modul und ein Verfahren zur Steuerung eines Leuchtdioden-Moduls bereitzustellen, durch welches die Kennlinie einer Leuchtdioden-Anordnung emuliert werden kann, und durch welches insbesondere die Lichtausbeute der Leuchtdioden-Anordnung auf einen vorbestimmten Wert geregelt werden kann.The object of the invention is therefore to provide a light-emitting diode module and a method for controlling a light-emitting diode module, by means of which the characteristic of a light-emitting diode arrangement can be emulated, and by means of which, in particular, the light yield of the light-emitting diode arrangement can be regulated to a predetermined value can.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved by the features of the independent claims.

Gemäß eines ersten Aspekts bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Leuchtdioden-Modul umfassend eine Leuchtdioden-Anordnung, eine parallel zur Leuchtdioden-Anordnung geschaltete Last, einen mit der Leuchtdioden-Anordnung verbundenen ersten Wandler und einen mit der Last verbundenen zweiten Wandler zum Aufteilen der von einer Strom- oder Spannungsquelle gelieferten elektrischen Kenngröße auf die Leuchtdioden-Anordnung und die Last, und eine Steuereinheit zum Ansteuern des ersten und zweiten Wandlers derart, dass die Betriebsweise der Leuchtdioden-Anordnung einer vorbestimmten Einstellung entspricht.According to a first aspect, the present invention relates to a light-emitting diode module comprising a light-emitting diode arrangement, a load connected in parallel to the light-emitting diode arrangement, a first converter connected to the light-emitting diode arrangement and a second converter connected to the load for splitting the from a current or voltage source supplied electrical characteristic on the light-emitting diode arrangement and the load, and a control unit for controlling the first and second converter such that the mode of operation of the light-emitting diode arrangement corresponds to a predetermined setting.

Vorzugsweise entspricht die vorbestimmte Betriebsweise einer vorbestimmten Lichtleistung der Leuchtdioden-Anordnung.The predetermined mode of operation preferably corresponds to a predetermined light output of the light-emitting diode arrangement.

Vorzugsweise verbraucht die Last die mittels des zweiten Wandlers an die Last gelieferte elektrische Kenngröße.The load preferably consumes the electrical parameter supplied to the load by means of the second converter.

Die Last kann sich mittels der elekrischen Kenngröße erwärmen.The load can heat up due to the electrical parameter.

Die Last kann ein ohmscher Widerstand sein.The load can be an ohmic resistance.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasse das Moduel des weiteren eine Messeinheit zum Ermitteln der von der Strom- oder Spannungsquelle gelieferten elektrischen Kenngröße und Übermitteln der Daten an die Steuereinheit.According to a preferred embodiment, the module further comprises a measuring unit for determining the electrical characteristic quantity supplied by the current or voltage source and for transmitting the data to the control unit.

Vorzugsweise umfasst das Modul des weiteren einen Lichtsensor zum Ermitteln der Lichtleistung der Leuchtdioden-Anordnung.The module preferably further comprises a light sensor for determining the light output of the light-emitting diode arrangement.

Der Lichtsensor kann die ermittelten Daten an die Steuereinheit übermitteln.The light sensor can transmit the determined data to the control unit.

Vorzugsweise umfasst das Modul des weiteren einen Temperatursensor zum Ermitteln der Temperatur der Leuchtdioden-Anordnung.The module preferably further comprises a temperature sensor for determining the temperature of the light-emitting diode arrangement.

Vorzugsweise kann der Temperatursensor die ermittelten Daten an die Steuereinheit übermitteln.The temperature sensor can preferably transmit the determined data to the control unit.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit auf Basis der übermittelten Daten die Ansteuerung des ersten und/oder zweiten Wandlers verändern.According to a preferred embodiment, the control unit can change the control of the first and / or second converter on the basis of the transmitted data.

Gemäß eines weiteren Aspekts bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Steuerung eines Leuchtdioden Moduls umfassend die Schritte Bereitstellen einer Leuchtdioden-Anordnung, Bereitstellen einer parallel zur Leuchtdioden-Anordnung geschalteten Last, Aufteilen der von einer Strom- oder Spannungsquelle gelieferten elektrischen Kenngröße auf die Leuchtdioden-Anordnung und die Last mittels eines mit der Leuchtdioden-Anordnung verbundenen ersten Wandlers und eines mit der Last verbundenen zweiten Wandlers, und Ansteuern des ersten und zweiten Wandlers derart, dass die Betriebsweise der Leuchtdioden-Anordnung einer vorbestimmten Einstellung entspricht.According to a further aspect, the present invention relates to a method for controlling a light-emitting diode module comprising the steps of providing a light-emitting diode arrangement, providing a load connected in parallel to the light-emitting diode arrangement, splitting the electrical parameter supplied by a current or voltage source to the light-emitting diodes -Arrangement and the load by means of a first converter connected to the light-emitting diode arrangement and a second converter connected to the load, and controlling the first and second converter in such a way that the mode of operation of the light-emitting diode arrangement corresponds to a predetermined setting.

Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung sollen nunmehr bezugnehmend auf die Figuren der begleitenden Zeichnungen und die beiliegenden Figuren der Zeichnungen erläutert werden.

1 zeigt dabei zwei Kennlinien zweier unterschiedlicher Leuchtdioden-Anordnungen,
2 zeigt schematisch ein Blockschaltbild gemäß des Leuchtdioden-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung und
3 zeigt schematisch die Schritte des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.

Further features, aspects and advantages of the invention will now be explained with reference to the figures of the accompanying drawings and the accompanying figures of the drawings.

1 shows two characteristic curves of two different LED arrangements,
2 shows schematically a block diagram according to the light-emitting diode module according to the present invention and
3 shows schematically the steps of the method according to the present invention.

1 zeigt zwei Beispiele für einen typischen Kennlinienverlauf einer Leuchtdioden-Anordnung. Eine Leuchtdioden-Anordnung im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hierbei eine einzelne Leuchtdiode oder mehrere in Serie und/oder parallel geschaltete Leuchtdioden umfassen. Die Kennlinien K₁ und K₂ sind hierbei als Kurven innerhalb eines Koordinatensystems aufgetragen, bei welchem auf der x-Achse die Vorwärtsspannung U, d.h. die Spannung, mit der die Leuchtdioden-Anordnung betrieben wird, dargestellt ist und bei welchem auf der y-Achse der Vorwärtsstrom I dargestellt ist, d.h. der Strom, welcher durch die Leuchtdioden-Anordnung fließt. Bekanntlich sieht der Kennlinienverlauf einer Leuchtdiode derart aus, dass erst ab einer definierten Durchflussspannung ein Stromfluss beginnt. Idealerweise würde der Widerstand der Leuchtdiode im Bereich größer als die Durchflussspannung gleich Null sein und der Strom steil ansteigen. In der Praxis steigt die Kennlinie im Bereich oberhalb der Durchflussspannung mit einer wesentlich konstanten Steigung an. 1 shows two examples of a typical characteristic curve of a light-emitting diode arrangement. A light-emitting diode arrangement within the meaning of the present invention can comprise a single light-emitting diode or a plurality of light-emitting diodes connected in series and / or in parallel. The characteristics K ₁ and K ₂ are plotted here as curves within a coordinate system in which the forward voltage U, ie the voltage with which the light emitting diode arrangement is operated, is shown on the x axis and which is shown on the y axis the forward current I is shown, ie the current which flows through the light-emitting diode arrangement. As is known, the characteristic curve of a light-emitting diode is such that a current flow only begins from a defined forward voltage. Ideally, the resistance of the light-emitting diode would be greater than the forward voltage in the area and the current would rise steeply. In practice, the characteristic curve increases with a substantially constant gradient in the area above the flow voltage.

Die Funktionsweise und das Betriebsverhalten einer Leuchtdiode hängen von der Kennlinie ab. Je nach Kennlinie kann eine Leuchtdiode bei gleicher angelegter Spannung einen unterschiedlichen Vorwärtsstrom aufweisen, so dass bei gleicher angelegter Vorwärtsspannung Leuchtdioden mit unterschiedlichen Kennlinien auch jeweils einen anderen Vorwärtsstrom aufweisen und daher auch insbesondere eine andere Lichtausbeute liefern. Insbesondere Leuchtdioden mit einer verbesserten Kennlinie weisen bei gleicher Vorwärtsspannung eine höhere Lichtausbeute auf.The functionality and the operational behavior of a light emitting diode depend on the characteristic. Depending on the characteristic, a light-emitting diode can have a different forward current with the same applied voltage, so that with the same applied forward voltage, light-emitting diodes with different characteristics also each have a different forward current and therefore in particular also deliver a different light output. In particular, light-emitting diodes with an improved characteristic have a higher light yield with the same forward voltage.

In 1 sind schematisch zwei Kennlinien K₁ und K₂ zweier verschiedener Leuchtdioden-Anordnungen bzw. Leuchtdioden dargestellt. Die Kennlinie K₂ entspricht hierbei einer verbesserten Leuchtdioden-Anordnung, da bei gleicher Vorwärtsspannung ein höherer Vorwärtsstrom erreicht wird. Dennoch ist ein erhöhter Vorwärtsstrom und damit eine erhöhte Lichtausbeute wie eingangs erläutert teilweise unerwünscht. Entsprechend ergeben sich für unterscherschiedliche Leuchtdioden-Anordnungen auch verschiedene Vorwärtsspannungen bei gleichem Vorwärtsstrom. Auf der anderen Seite ist es teilweise nicht realisierbar, die Versorgungsspannung bzw. den Versorgungsstrom für eine Leuchtdioden-Anordnung entsprechend anzupassen.In 1 two characteristic curves K ₁ and K _{2 of} two different light emitting diode arrangements or light emitting diodes are shown schematically. The characteristic curve K ₂ here corresponds to an improved light-emitting diode arrangement, since a higher forward current is achieved with the same forward voltage. Nevertheless, an increased forward current and thus an increased light yield, as explained at the beginning, is sometimes undesirable. Accordingly, different forward voltages result for different light-emitting diode arrangements with the same forward current. On the other hand, it is sometimes not possible to adapt the supply voltage or the supply current for a light-emitting diode arrangement accordingly.

Die vorliegende Erfindung schlägt deswegen vor, durch eine entsprechende Schaltung innerhalb des LED-Moduls die elektrische Kenngröße, d.h. die Versorgungsspannung oder den Versorgungsstrom, auf die Leuchtdioden-Anordnung und auf einen weiteren Verbraucher aufzuteilen. So kann entweder erreicht werden, dass durch eine Verringerung der Vorwärtsspannung an der Leuchtdioden-Anordnung der gleiche Vorwärtsstrom wie bei einer anderen Leuchtdioden-Anordnung anliegt, oder es kann erreicht, dass durch eine Verringerung des Vorwärtsstromes die gleiche Vorwärtsspannung wie bei einer anderen Leuchtdioden-Anordnung anliegt. Durch diese Regulierung kann die gleiche Betriebsweise der Leuchtdioden-Anordnung, insbesondere die gleiche Lichtausbeute erreicht werden.The present invention therefore proposes, by means of a corresponding circuit within the LED module, the electrical characteristic quantity, i.e. to divide the supply voltage or the supply current to the light-emitting diode arrangement and to another consumer. It can either be achieved by reducing the forward voltage that the same forward current is applied to the light-emitting diode arrangement as with another light-emitting diode arrangement, or by reducing the forward current, the same forward voltage can be achieved as with another light-emitting diode arrangement is applied. This regulation allows the same mode of operation of the light-emitting diode arrangement, in particular the same light yield, to be achieved.

Dies ist für den Fall der Änderung der Vorwärtsspannung bei gleichem Vorwärtsstrom schematisch anhand der Kennlinien aus 1 verdeutlicht. Die Kennlinie K₁ ist hierbei die Kennlinie einer Leuchtdiode, die beispielsweise bei der Auslieferung in einem Leuchtdiode-Modul vorgesehen war. Mit einer Vorwärtsspannung U₁ konnte an der Leuchtdioden-Anordnung ein Vorwärtsstrom I₁ erzeugt werden. Falls diese ursprünglich in das LED-Modul eingebaute Leuchtdiode ausfällt und durch eine neue Leuchtdiode ersetzt wird, welche eine verbesserte Kennlinie, in 1 als K₂ bezeichnet, aufweist, so würde diese neue Leuchtdiode bei gleicher Vorwärtsspannung U₁ einen erhöhten Vorwärtsstrom aufweisen. Die vorliegende Erfindung schlägt daher vor, die Vorwärtsspannung an der neuen Leuchtdioden-Anordnung dahingehend zu regulieren, dass die neue Leuchtdioden-Anordnung mit einer Vorwärtsspannung U₂ betrieben wird, welche kleiner ist als die ursprünglich an der Leuchtdioden-Anordnung vorgesehene Vorwärtsspannung U₁, so dass durch die neue Leuchtdioden-Anordnung der gleiche Vorwärtsstrom I₁ fließt wie durch die ausgewechselte Leuchtdioden-Anordnung.In the case of a change in the forward voltage with the same forward current, this is shown schematically on the basis of the characteristic curves 1 clarified. The characteristic curve K ₁ is the characteristic curve of a light-emitting diode, which was provided, for example, in a light-emitting diode module upon delivery. A forward current I _{1 could be} generated at the light-emitting diode arrangement with a forward voltage U ₁ . If this light-emitting diode originally built into the LED module fails and is replaced by a new light-emitting diode, which has an improved characteristic curve in 1 as K ₂ , this new light emitting diode would have an increased forward current with the same forward voltage U ₁ . The present invention therefore proposes to regulate the forward voltage on the new light-emitting diode arrangement so that the new light-emitting diode arrangement is operated with a forward voltage U ₂ which is lower than the forward voltage U ₁ originally provided on the light-emitting diode arrangement, see above that the same forward current I ₁ flows through the new light-emitting diode arrangement as through the replaced light-emitting diode arrangement.

Entsprechendes gilt für den umgekehrten Fall, d.h. dass durch eine Änderung des Vorwärtsstromes bei einer neuen Leuchtdioden-Anordnung die gleiche Vorwärtsspannung anliegt wie bei einer ausgewechselten Leuchtdioden-Anordnung.The same applies to the reverse case, i.e. that due to a change in the forward current with a new light-emitting diode arrangement, the same forward voltage is applied as with a replaced light-emitting diode arrangement.

2 zeigt hierbei schematisch ein Blockschaltbild eines LED-Moduls 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Zwischen den Terminals A und B liegt hierbei eine elektrische Kenngröße, d.h. eine Versorgungsspannung oder ein Versorgungsstrom, an, welche beispielsweise vom Stromnetzwerk geliefert wird. In der Regel ist die Versorgungsspannung konstant, und kann nur durch zusätzliche Komponenten und aufwendige Maßnahmen variiert werden. 2 shows a schematic block diagram of an LED module 1 according to the present invention. Between the terminals A and B there is an electrical parameter, ie a supply voltage or a supply current, which is supplied by the power network, for example. As a rule, the supply voltage is constant and can only be varied using additional components and complex measures.

Das Leuchtdioden-Modul 1 umfasst eine Leuchtdioden-Anordnung 6 sowie eine parallel zur Leuchtdioden-Anordnung 6 geschaltete Last 7. Die parallel geschaltete Last 7 ist hierbei nicht direkt mit dem Leuchtdioden-Modul 1 verbunden. Ein erster Wandler 4 ist mit der Leuchtdioden-Anordnung 6 verbunden und ein zweiter Wandler 5 ist mit der Last verbunden. Der erste Wandler 4 und der zweite Wandler 5 sind entweder direkt oder über weitere Komponenten mit der Versorgungsspannung bzw. dem Versorgungsstrom verbunden. Die beiden Wandler 4, 5 können unabhängig voneinander angesteuert werden.The light emitting diode module 1 comprises a light emitting diode arrangement 6th and one parallel to the Light-emitting diode arrangement 6th switched load 7th . The load connected in parallel 7th is not directly connected to the LED module 1 connected. A first converter 4th is with the light emitting diode arrangement 6th connected and a second converter 5 is connected to the load. The first converter 4th and the second converter 5 are connected to the supply voltage or the supply current either directly or via other components. The two converters 4th , 5 can be controlled independently of each other.

Der erste Wandler 4 und der zweite Wandler 5 sind dahingehend ausgelegt, nur einen bestimmten Teil der Versorgungsspannung bzw. des Versorgungsstromes an die jeweils angeschlossenen Komponenten zu übermitteln. D.h., der erste Wandler 4 kann eine geringere Spannung als die Versorgungsspannung an die Leuchtdioden-Anordnung 6 übermitteln, ebenso kann der zweite Wandler 5 eine geringere Spannung als die Versorgungsspannung an die Last 7 übermitteln. Entsprechend können die Wandler 4,5 auch jeweils einen geringeren Strom als den Versorgungsstrom an die jeweiligen Komponenten liefern.The first converter 4th and the second converter 5 are designed to transmit only a certain part of the supply voltage or the supply current to the connected components. That is, the first converter 4th can have a lower voltage than the supply voltage to the light-emitting diode arrangement 6th transmit, as can the second converter 5 a lower voltage than the supply voltage to the load 7th to transfer. The converters can 4th , 5 also deliver a lower current than the supply current to the respective components.

Das Leuchtdioden-Modul 1 umfasst des Weiteren eine Steuereinheit 3, welche insbesondere auch einen Mikrocontroller umfassen kann, zur Steuerung der Komponenten des Leuchtdioden-Moduls 1. Insbesondere ist die Steuereinheit 3 dazu ausgelegt, den ersten Wandler 4 und den zweiten Wandler 5 anzusteuern und so festzulegen, welcher Teil der Versorgungsspannung bzw. des Versorgungsstromes an die Leuchtdioden-Anordnung 6 und an die Last 7 übermittelt werden soll.The light emitting diode module 1 further comprises a control unit 3 which can in particular also include a microcontroller for controlling the components of the light-emitting diode module 1 . In particular, the control unit 3 designed to be the first converter 4th and the second converter 5 to control and thus determine which part of the supply voltage or the supply current to the light emitting diode arrangement 6th and the load 7th should be transmitted.

Hierdurch kann eine Vorwärtsspannung an der Leuchtdioden-Anordnung 6 so eingestellt werden, dass ein vorbestimmter Vorwärtsstrom durch die Leuchtdioden-Anordnung 6 fließt bzw. es kann der Vorwärtsstrom an der Leuchtdioden-Anordnung 1 so eingestellt werden, dass eine vorbestimmte Vorwärtsspannung an der Leuchtdioden-Anordnung 6 anliegt. Hierdurch wird eine vorbestimmte Betriebsweise bzw. Funktionsweise der Leuchtdioden-Anordnung 6 sichergestellt, so dass insbesondere auch die Lichtausbeute der neu installierten Leuchtdioden-Anordnung 6 der Lichtausbeute der alten ersetzten Leuchtdioden-Anordnung entspricht.As a result, a forward voltage can be applied to the light-emitting diode arrangement 6th be set so that a predetermined forward current through the light emitting diode array 6th flows or the forward current can flow to the light-emitting diode arrangement 1 be set so that a predetermined forward voltage is applied to the light-emitting diode arrangement 6th is applied. This results in a predetermined mode of operation or functionality of the light-emitting diode arrangement 6th ensured, so that in particular the light yield of the newly installed light-emitting diode arrangement 6th corresponds to the light output of the old replaced light-emitting diode arrangement.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es daher möglich, die Kennlinie der alten Leuchtdiode zu emulieren. D.h., die Lichtleistung der neuen Leuchtdioden-Anordnung 6 ist im Sinne einer elektrischen Kennlinie genauso wie die der zu emulierenden Leuchtdioden-Anordnung, welche ersetzt wurde. Die vorliegende Erfindung sieht somit eine aktive Ansteuerung der Wandler 4, 5 vor, so dass die an die Last 7 übermittelte elektrische Kenngröße in Abhängigkeit der vordefinierten Kennlinien festgelegt werden kann.With the present invention it is therefore possible to emulate the characteristic of the old light emitting diode. That is, the light output of the new light-emitting diode arrangement 6th is in the sense of an electrical characteristic curve exactly like that of the light-emitting diode arrangement to be emulated, which was replaced. The present invention thus provides for active control of the converter 4th , 5 before so that the to the load 7th transmitted electrical parameter can be determined depending on the predefined characteristics.

Im Leuchtdioden-Modul 1 kann des Weiteren eine Messeinheit 2 vorgesehen sein, welche die an den Terminals A und B anliegende elektrische Kenngröße, d.h. die Versorgungsspannung oder den Versorgungsstrom, ermittelt und diese Daten an die Steuereinheit 3 übermittelt. So ist sichergestellt, dass das Leuchtdioden-Modul 1 an unterschiedliche Versorgungsspannungen bzw. Versorgungsströme angeschlossenen werden kann, da je nach angelegter elektrischer Kenngröße die Steuereinheit 3 den ersten Wandler 4 und den zweiten Wandler 5 so ansteuert, dass immer die gleiche gewünschte elektrische Kenngröße an der Leuchtdioden-Anordnung 6 anliegt.In the light-emitting diode module 1 can also have a measuring unit 2 be provided which the applied to the terminals A and B electrical parameters, ie the supply voltage or the supply current, determines and these data to the control unit 3 transmitted. This ensures that the light-emitting diode module 1 can be connected to different supply voltages or supply currents, since the control unit depends on the applied electrical parameter 3 the first converter 4th and the second converter 5 controls in such a way that always the same desired electrical parameter on the light-emitting diode arrangement 6th is applied.

Die Last 7 ist hierbei als reiner Verbraucher vorgesehen. Die Last 7 verbraucht die an die Last 7 gelieferte elektrische Kenngröße, indem sie diese in beispielsweise nicht sichtbare Energie umwandelt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Last 7 ein ohmscher Widerstand, welcher sich durch das Anlegen der entsprechenden Spannung oder des entsprechenden Stromes erwärmt und die elektrische Kenngröße somit in Wärme umwandelt.Weight 7th is intended as a pure consumer. Weight 7th consumed the to the load 7th supplied electrical parameter by converting it into, for example, invisible energy. In a preferred embodiment, the load is 7th an ohmic resistor which heats up when the corresponding voltage or current is applied and thus converts the electrical parameter into heat.

Des Weiteren kann ein Lichtsensor 8 vorgesehen sein, welcher die Lichtausbeute der Leuchtdioden-Anordnung 6 misst und die ermittelten Daten an die Steuereinheit 3 übermittelt. Dies kann dann durch die Steuereinheit 3 zur Feinkorrektur eventueller Schwankungen verwendet werden, so dass durch die Korrektur einer Vorwärtsspannung bzw. eines Vorwärtsstromes an der Leuchtdioden-Anordnung 6 die gewünschte Lichtleistung eingestellt werden kann. Furthermore, a light sensor 8th be provided, which the light output of the light emitting diode arrangement 6th measures and the determined data to the control unit 3 transmitted. This can then be done by the control unit 3 can be used for fine correction of possible fluctuations, so that by correcting a forward voltage or a forward current on the light-emitting diode arrangement 6th the desired light output can be set.

Insbesondere kann die Leuchtkraft von der Leuchtdioden-Anordnung 6 mit zunehmender Zeit abnehmen, so dass eine Korrektur der Vorwärtsspannung bzw. des Vorwärtsstromes notwendig wird.In particular, the luminosity of the light-emitting diode arrangement 6th decrease with increasing time, so that a correction of the forward voltage or the forward current is necessary.

Optional kann darüber hinaus ein Temperatursensor 9 vorgesehen sein, welcher die Temperatur innerhalb des Leuchtdioden-Moduls 1 misst und diese Daten ebenfalls an die Steuereinheit 3 übermittelt. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Last 7 ein ohmscher Widerstand ist, welcher sich erwärmt. Falls sich das Leuchtdioden-Modul 1 zu stark erwärmt, kann die Steuereinheit 3 ggf. für eine kurze Zeit den ersten Wandler 4 und den zweiten Wandler 5 so ansteuern, dass die an die Last 7 gelieferte elektrische Kenngröße reduziert wird, so dass eine Abkühlung des Leuchtdioden-Moduls 1 möglich ist.A temperature sensor can also be used as an option 9 be provided, which the temperature within the light emitting diode module 1 measures and this data also to the control unit 3 transmitted. This is especially beneficial when the load 7th is an ohmic resistor that heats up. If the LED module 1 if the control unit is heated too much 3 possibly the first converter for a short time 4th and the second converter 5 control so that the to the load 7th supplied electrical parameter is reduced, so that a cooling of the light-emitting diode module 1 is possible.

Eine weitere Möglichkeit ist, am Leuchtdioden-Modul 1 einen Kommunikationseingang (in der Figur nicht dargestellt) vorzusehen, durch den von außen beispielsweise über einen externen Rechner in das System eingegriffen werden kann.Another possibility is on the light-emitting diode module 1 to provide a communication input (not shown in the figure) through which the system can be accessed from outside, for example via an external computer.

3 zeigt schematisch die Schritte gemäß des Verfahrens der vorliegenden Erfindung. Der Prozess beginnt in Schritt S0 beispielsweise mit der Fertigstellung eines Leuchtdioden-Moduls 1. Im nächsten Schritt S1, welcher bereits auf Herstellerseite erfolgen kann, wird die Kennlinie der alten Leuchtdioden-Anordnung, d.h. der ursprünglich im Leuchtdioden-Modul 1 vorgesehenen Anordnung erfasst. Im nächsten Schritt S2 wird im Falle eines Ersetzens der alten Leuchtdioden-Anordnung die Kennlinie der neuen Leuchtdioden-Anordnung 6 ebenfalls erfasst. Dies kann entweder in einer separaten Messung geschehen oder die entsprechenden Daten können zusammen mit der neuen Leuchtdiode ausgeliefert und dann auf die Steuereinheit 3 aufgespielt werden. 3 shows schematically the steps according to the method of the present invention. The process starts in step S0 for example with the completion of a light-emitting diode module 1 . In the next step S1 which can already be done by the manufacturer, is the characteristic of the old light-emitting diode arrangement, ie the one originally in the light-emitting diode module 1 intended arrangement recorded. In the next step S2 If the old light-emitting diode arrangement is replaced, the characteristic curve of the new light-emitting diode arrangement 6th also recorded. This can either be done in a separate measurement or the corresponding data can be delivered together with the new light-emitting diode and then sent to the control unit 3 be played.

Optional, falls eine Messeinheit 2 vorgesehen ist, wird die elektrische Kenngröße zwischen den Terminals A und B ermittelt und an die Steuereinheit 3 übertragen. Auf Basis der Kennlinien der alten und neuen LED sowie auf Basis der ermittelten Versorgungsspannung bzw. des ermittelten Versorgungsstromes kann die Steuereinheit 3 dann die an die Leuchtdioden-Anordnung 6 zu übermittelnde Vorwärtsspannung bzw. den zu übermittelnden Vorwärtsstrom ermitteln.Optional, if a measuring unit 2 is provided, the electrical parameter between the terminals A and B is determined and sent to the control unit 3 transfer. On the basis of the characteristics of the old and new LEDs and on the basis of the determined supply voltage or the determined supply current, the control unit can 3 then the one on the LED array 6th Determine the forward voltage to be transmitted or the forward current to be transmitted.

Im nächsten Schritt S5 sendet die Steuereinheit 3 entsprechende Signale an den ersten Wandler 4 und an den zweiten Wandler 5, so dass die gewünschte Vorwärtsspannung bzw. der gewünschte Vorwärtsstrom an der Leuchtdioden-Anordnung 6 anliegt und die Differenz zwischen der von den Terminals A und B gelieferten elektrischen Kenngröße und der an der Leuchtdioden-Anordnung 6 anliegenden elektrischen Kenngröße über den zweiten Wandler 5 an die Last 7 abgegeben wird.In the next step S5 sends the control unit 3 corresponding signals to the first converter 4th and to the second converter 5 so that the desired forward voltage or the desired forward current at the light-emitting diode arrangement 6th is applied and the difference between the electrical parameter supplied by terminals A and B and that at the light-emitting diode arrangement 6th applied electrical parameter via the second converter 5 to the load 7th is delivered.

Im nächsten Schritt S6 können optional durch die Steuereinheit 3 die Sensordaten erfasst werden, d.h. die Daten, welche von dem Lichtsensor 8 bzw. dem Temperatursensor 9 an die Steuereinheit 3 übermittelt werden.In the next step S6 can optionally through the control unit 3 the sensor data are recorded, ie the data that is received from the light sensor 8th or the temperature sensor 9 to the control unit 3 transmitted.

Im nächsten Schritt S7 überprüft die Steuereinheit 3, ob das Leuchtdioden-Modul 1 die gewünschte Betriebsweise aufweist. Dies umfasst insbesondere, ob die gewünschte Lichtleistung erreicht wird und ob ggf. eine Überhitzung erfolgt. Falls die Steuereinheit in Schritt S7 ermittelt hat, dass das Leuchtdioden-Modul die gewünschte Funktionsweise aufweist, so folgt im Schritt S8 der normale Betrieb bis der Prozess in Schritt S10 endet, beispielsweise mit dem Abschalten des Leuchtdioden-Moduls 1.In the next step S7 checks the control unit 3 whether the light-emitting diode module 1 has the desired mode of operation. This includes in particular whether the desired light output is achieved and whether overheating may occur. If the control unit in step S7 has determined that the light-emitting diode module has the desired functionality, then step follows S8 normal operation up the process in step S10 ends, for example when the light-emitting diode module is switched off 1 .

Andernfalls, falls die Steuereinheit 3 in Schritt S7 feststellt, dass das Leuchtdioden-Modul nicht die gewünschte Funktionsweise aufweist, ermittelt die Steuereinheit in Schritt S9 eine neue, an die Leuchtdioden-Anordnung 6 zu übermittelnde elektrische Kenngröße und sendet im Schritt S5 die entsprechenden Signale an den ersten Wandler 4 und an den zweiten Wandler 5.Otherwise, if the control unit 3 in step S7 determines that the light-emitting diode module does not function as desired, the control unit determines in step S9 a new one to the light emitting diode arrangement 6th electrical parameter to be transmitted and sends in step S5 the corresponding signals to the first converter 4th and to the second converter 5 .

Optional kann während des Betriebs in Schritt S8 die Funktionsweise des Leuchtdioden-Moduls auch in bestimmten Zeitabständen immer wieder überprüft werden, um ggf. eine neue Vorwärtsspannung bzw. einen neuen Vorwärtsstrom für die Leuchtdioden-Anordnung 6 zu bestimmen.Optionally during operation in step S8 the functioning of the light-emitting diode module can also be checked again and again at certain time intervals in order to possibly generate a new forward voltage or a new forward current for the light-emitting diode arrangement 6th to determine.

Claims

Light emitting diode module (1) comprising a light emitting diode arrangement (6), a load (7) connected in parallel to the light-emitting diode arrangement (6), a first converter (4) connected to the light-emitting diode arrangement (6) and a second converter (5) connected to the load (7) for splitting the electrical characteristic quantity supplied by a current or voltage source to the light-emitting diode arrangement (6) and the load (7), and a control unit (3) for controlling the first and second transducers (4, 5) in such a way that the mode of operation of the light-emitting diode arrangement (6) corresponds to a predetermined setting.

Module (1) Claim 1 , wherein the predetermined mode of operation corresponds to a predetermined light output of the light-emitting diode arrangement (6).

Module (1) Claim 1 or 2 , wherein the load (7) consumes the electrical parameter delivered to the load (7) by means of the second converter (5).

Module (1) Claim 3 , wherein the load (7) is heated by means of the electrical parameter.

Module (1) after one of the Claims 1 to 3 , the load (7) being an ohmic resistor.

Module (1) after one of the Claims 1 to 5 , further comprising a measuring unit (2) for determining the electrical characteristic quantity supplied by the current or voltage source and transmitting the data to the control unit (3).

Module (1) after one of the Claims 1 to 6th , further comprising a light sensor (8) for determining the light output of the light-emitting diode arrangement (6).

Module (1) Claim 7 , wherein the light sensor (8) transmits the determined data to the control unit (3).

Module (1) according to one of the preceding claims, further comprising a temperature sensor (9) for determining the temperature of the light-emitting diode arrangement (6).

Module (1) Claim 9 , wherein the temperature sensor (9) transmits the determined data to the control unit (3).

Module (1) after one of the Claims 7 or 9 , wherein the control unit (3) changes the control of the first and / or second converter (4, 5) on the basis of the transmitted data.

A method for controlling a light-emitting diode module comprising the steps Providing a light emitting diode arrangement (6), providing a load (7) connected in parallel to the light emitting diode arrangement (6), Splitting the electrical parameter supplied by a current or voltage source between the light-emitting diode arrangement (6) and the load (7) by means of a first converter (4) connected to the light-emitting diode arrangement (6) and one connected to the load (7) second converter (5), and Controlling the first and second transducers (4, 5) in such a way that the mode of operation of the light-emitting diode arrangement (6) corresponds to a predetermined setting.

Procedure according to Claim 12 , wherein the predetermined mode of operation corresponds to a predetermined light output of the light-emitting diode arrangement (6).

Procedure according to Claim 12 or 13th , comprising consuming the electrical characteristic quantity supplied to the load (7) by means of the second converter by the load (7).

Procedure according to Claim 14 , wherein the load (7) is heated by means of the electrical parameter.

Method according to one of the Claims 12 to 14th , comprising providing an ohmic resistor as a load (7).

Method according to one of the Claims 12 to 16 , comprising further providing a measuring unit (2) for determining the electrical characteristic quantity supplied by the current or voltage source and transmitting the data to the control unit (3).

Method according to one of the Claims 12 to 17th , comprising the further provision of a light sensor (8) for determining the light output of the light-emitting diode arrangement (6).

Procedure according to Claim 18 , comprising transmitting the determined data from the light sensor (8) to the control unit (3).

Method according to one of the Claims 12 to 19th , comprising the further provision of a temperature sensor (9) for determining the temperature of the light-emitting diode arrangement (6).

Procedure according to Claim 20 , comprising transmitting the determined data from the temperature sensor (9) to the control unit (3).

Method according to one of the Claims 18 or 20th comprising changing the control of the first and / or second converter (4, 5) on the basis of the data transmitted by the temperature sensor (9) and / or light sensor (8).