DE102009007505A1 - Semiconductor component for supplying power to semiconductor light source of lighting device, has current output provided for direct electrical connection with light source, and component formed as integrated switching circuit - Google Patents

Semiconductor component for supplying power to semiconductor light source of lighting device, has current output provided for direct electrical connection with light source, and component formed as integrated switching circuit Download PDF

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Abstract

The component (2) has a constant current source (6) for supplying mean current of 40 milli Ampere, and a current output (4) provided for a direct electrical connection with a semiconductor light source (5) i.e. LED, where the component is formed as an integrated switching circuit. The component processes a serial input signal at a data input interface (1), where the input signal comprises a control signal that controls the semiconductor light source. A gamma correction unit is provided to extend the control signal up to 12 bits.

Description

Es wird ein Halbleiterbauteil angegeben. Darüber hinaus wird eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem solchen Halbleiterbauteil angegeben.It a semiconductor device is specified. In addition, will a lighting device with such a semiconductor device specified.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Halbleiterbauteil anzugeben, über das eine Halbleiterlichtquelle bestrombar ist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem solchen Halbleiterbauteil anzugeben.A to be solved task is a semiconductor device indicate, over which a semiconductor light source can be energized is. Another problem to be solved is a Specify lighting device with such a semiconductor device.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist dieses zur Bestromung mindestens einer Halbleiterlichtquelle eingerichtet. Bei der Halbleiterlichtquelle handelt es sich zum Beispiel um eine Leuchtdiode.At least an embodiment of the semiconductor device is this set up for energizing at least one semiconductor light source. The semiconductor light source is, for example, a Led.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils umfasst dieses mindestens eine Konstantstromquelle. Die Konstantstromquelle ist zur Abgabe eines mittleren Stroms von mindestens 40 mA, insbesondere von mindestens 100 mA, bevorzugt von mindestens 250 mA eingerichtet. Die Konstantstromquelle ist also bevorzugt im Hinblick auf ein Bestromen von Halbleiterlichtquellen, wie Leuchtdioden, optimiert.At least an embodiment of the semiconductor device includes this at least one constant current source. The constant current source is for delivering a mean current of at least 40 mA, in particular of at least 100 mA, preferably of at least 250 mA. The constant current source is therefore preferred with regard to an energizing of semiconductor light sources, such as light-emitting diodes optimized.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils umfasst dieses eine serielle Dateneingangsschnittstelle. Ein über die Dateneingangsschnittstelle an das Halbleiterbauteil gesendetes Signal kann von dem Halbleiterbauteil verarbeitet werden. Ferner umfasst das Halbleiterbauteil einen Stromausgang. Über das Signal ist eine von der Konstantstromquelle abzugebende Stromstärke am Stromausgang vorgegeben.At least an embodiment of the semiconductor device includes this a serial data input interface. One about the Data input interface to the semiconductor device signal sent can be processed by the semiconductor device. Further includes the semiconductor device has a current output. About the signal is a current to be output from the constant current source specified at the current output.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist der Stromausgang zur direkten elektrischen Verbindung mit einer Halbleiterlichtquelle eingerichtet. Direkte elektrische Verbindung kann hierbei bedeuten, dass sich zwischen dem Stromausgang und der Halbleiterlichtquelle keine elektrischen oder elektronischen, signalverarbeitenden Komponenten befinden. Mit anderen Worten befinden sich zwischen dem Stromausgang und der Halbleiterlichtquelle insbesondere keine Spannungswandler, elektrische Filter oder Stromquellen. Bevorzugt sind der Stromausgang und die Halbleiterlichtquelle mit elektrischen Leitern direkt miteinander verbunden, wobei die elektrischen Leiter beispielsweise einen Widerstand von höchstens 2,0 Ω, insbesondere von höchstens 0,76 Ω aufweisen.At least An embodiment of the semiconductor device is the current output for direct electrical connection to a semiconductor light source set up. Direct electrical connection can mean that is between the current output and the semiconductor light source no electrical or electronic, signal processing components are located. In other words, there are between the current output and the semiconductor light source in particular no voltage transformers, electrical filters or power sources. Preference is given to the current output and the semiconductor light source with electrical conductors directly to each other connected, wherein the electrical conductors, for example, a resistor of not more than 2.0 Ω, in particular of at most 0.76 Ω.

Direkte elektrische Verbindung kann auch bedeuten, dass sich das Halbleiterbauteil in direktem physischem Kontakt mit der Halbleiterlichtquelle befindet, etwa dass das Halbleiterbauteil und die Halbleiterlichtquelle aneinander geklebt oder gelötet sind. Ebenso möglich ist es, dass das Halbleiterbauteil in einer Halbleiterlichtquelle oder in einem Gehäuse einer Halbleiterlichtquelle untergebracht oder in dem Gehäuse integriert ist.direct Electrical connection can also mean that the semiconductor device is in direct physical contact with the semiconductor light source, such that the semiconductor device and the semiconductor light source to each other glued or soldered. Likewise possible it is that the semiconductor device in a semiconductor light source or housed in a housing of a semiconductor light source or integrated in the housing.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist dieses als integrierter Schaltkreis, englisch Integrated Circuit oder kurz IC, gestaltet. Mit anderen Worten sind bevorzugt sowohl die Konstantstromquelle als auch die Dateneingangsschnittstelle als auch der Stromausgang sowie eine Vorrichtung zur Umwandlung eines Dateneingangssignals in eine Stromstärke in einen einzigen integrierten Schaltkreis, also zum Beispiel in einen einzigen Halbleiterchip, integriert. Alle genannten Funktionen können dann von einem einzigen Halbleiterchip wahrgenommen werden.At least an embodiment of the semiconductor device is this as an integrated circuit, English Integrated Circuit or short IC, designed. In other words, both the constant current source are preferred as well as the data input interface as well as the current output and a device for converting a data input signal in a current into a single integrated circuit, So, for example, in a single semiconductor chip, integrated. All these functions can then be of a single Semiconductor chip can be perceived.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils umfasst dieses eine Identifikationskennung, die elektronisch abfragbar und/oder auslesbar ist. Anhand dieser Kennung ist das Halbleiterbauteil zum Beispiel innerhalb eines Beleuchtungssystems identifizierbar, adressierbar und/oder ansteuerbar.At least an embodiment of the semiconductor device includes this an identification code, the electronically queried and / or readable is. Based on this identifier is the semiconductor device, for example identifiable within an illumination system, addressable and / or controllable.

In mindestens einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist dieses zur Bestromung mindestens einer Halbleiterlichtquelle eingerichtet. Das Halbleiterbauteil umfasst mindestens eine Konstantstromquelle, die zur Abgabe eines mittleren Stromes von wenigstens 40 mA eingerichtet ist. Weiterhin weist das Halbleiterbauteil eine serielle Dateneingangsschnittstelle und einen Stromausgang auf. Der Stromausgang ist zur direkten elektrischen Verbindung mit einer Halbleiterlichtquelle eingerichtet, wobei die Halbleiterlichtquelle kein Bestandteil des Halbleiterbauteils ist. Weiterhin ist das Halbleiterbauteil als integrierter Schaltkreis gestaltet.In at least one embodiment of the semiconductor device this is for energizing at least one semiconductor light source set up. The semiconductor device comprises at least one constant current source, designed to deliver an average current of at least 40 mA is. Furthermore, the semiconductor device has a serial data input interface and a current output. The current output is for direct electrical Connected to a semiconductor light source, wherein the Semiconductor light source is not part of the semiconductor device. Furthermore, the semiconductor device is an integrated circuit designed.

Ein solches Halbleiterbauteil ist zur Bestromung von Halbleiterlichtquellen wie beispielsweise Leuchtdioden oder Laserdioden geeignet. Da insbesondere Halbleiterlichtquellen einem Alterungsprozess unterliegen und auch, abhängig von einer Temperatur, einen unterschiedlichen Widerstand aufweisen, kann beim Betrieb mit einer Konstantspannungsquelle der Strom durch die Halbleiterlichtquelle signifikanten Schwankungen unterworfen sein. Diese Stromschwankungen können zu einer erhöhten Belastung der Halbleiterlichtquelle und somit zu einer verminderten Lebensdauer führen. Durch die Verwendung einer integrierten Konstantstromquelle zur Bestromung der Halbleiterlichtquelle können diese Belastungen aufgrund von Stromschwankungen vermindert werden und sich die Lebensdauer einer angeschlossenen Halbleiterlichtquelle damit erhöhen. Auch können Halbleiterchips im Rahmen der Herstellung bei konstanter Stromstärke nach Helligkeit sortiert sein. Die Verwendung einer Konstantstromquelle zum Betreiben solcher Halbleiterchips kann daher eine Farbwiedergabe und/oder eine Farbhomogenität verbessern.Such a semiconductor device is suitable for supplying power to semiconductor light sources such as light-emitting diodes or laser diodes. Since, in particular, semiconductor light sources are subject to an aging process and also have a different resistance depending on a temperature, when operated with a constant voltage source, the current through the semiconductor light source can be subjected to significant fluctuations. These current fluctuations can lead to an increased load on the semiconductor light source and thus to a reduced service life. By using an integrated constant current source for energizing the semiconductor light source, these loads can be reduced due to current fluctuations and thus increase the life of a connected semiconductor light source. Also, semiconductor chips can be sorted by brightness at constant current intensity during production. The use of a constant current source For operating such semiconductor chips, therefore, color reproduction and / or color homogeneity can be improved.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist die Konstantstromquelle zu einer Pulsweitenmodulation eingerichtet. Beispielsweise gibt die Konstantstromquelle nur innerhalb bestimmter Einschaltzeitintervalle einen definierten elektrischen Strom ab. Während dieser Einschaltzeitintervalle, in denen die Konstantstromquelle Strom abgibt, ist eine Stromstärke des Stroms näherungsweise konstant. Mit anderen Worten gibt die Konstantstromquelle immer Strom mit derselben Stärkestärke ab, wobei ein Zeitanteil, in dem die Konstantstromquelle Strom abgibt, einstellbar ist. Die Konstantstromquelle ist also zur Regelung einer über die Zeit gemittelten Stromstärke eingerichtet.At least An embodiment of the semiconductor device is the constant current source set up for a pulse width modulation. For example there the constant current source only within certain Einschaltzeitintervalle a defined electric current. During this On-time intervals in which the constant current source gives off current, is a current of the current approximately constant. In other words, the constant current source always gives Stream with the same starch strength, with a Time proportion in which the constant current source delivers current, adjustable is. The constant current source is thus to control a via the time averaged amperage set up.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist die Konstantstromquelle dazu eingerichtet, während Ausschaltzeitintervallen, in denen die Konstantstromquelle keinen oder nur einen sehr kleinen Strom abgibt, an den Halbleiterbauteile eine Spannung in Sperrrichtung anzulegen. Die Spannung liegt hierbei deutlich unter einer Durchbruchspannung der Halbleiterbauteile.At least an embodiment of the semiconductor device is the constant current source thereto set during off-time intervals in which the constant current source no or only a very small current outputs a voltage in the reverse direction at the semiconductor components to apply. The voltage is clearly below a breakdown voltage the semiconductor components.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist die Konstantstromquelle zu einer Pulsweitenmodulation mit einer Frequenz von mindestens 200 Hz eingerichtet. Bei solch hohen Frequenzen nimmt das menschliche Auge keine Helligkeitsmodulation einer dann gepulst betriebenen, an das Halbleiterbauteil angeschlossenen und damit bestromten Halbleiterlichtquelle wahr.At least An embodiment of the semiconductor device is the constant current source to a pulse width modulation with a frequency of at least 200 Hz. At such high frequencies, the human takes Eye no brightness modulation of a then pulsed operated on the semiconductor device connected and thus energized semiconductor light source true.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils umfasst dieses genau eine Dateneingangsschnittstelle. Die Dateneingangsschnittstelle ist bevorzugt eine serielle Schnittstelle. Insbesondere weist die Dateneingangsschnittstelle zwischen einschließlich zwei und fünf, insbesondere genau drei oder genau fünf Eingänge auf. Mit anderen Worten ist die Dateneingangsschnittstelle insbesondere dreipolig oder fünfpolig.At least an embodiment of the semiconductor device includes this exactly one data input interface. The data input interface is preferably a serial interface. In particular, the Data input interface between two inclusive and five, especially exactly three or exactly five Inputs on. In other words, the data input interface in particular three-pole or five-pole.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils umfasst dieses genau eine Datenausgangsschnittstelle. Auch bei der Datenausgangsschnittstelle handelt es sich bevorzugt um eine serielle Schnittstelle. Insbesondere können die Dateneingangsschnittstelle und die Datenausgangsschnittstelle für eine gleiche Signalart oder Anschlussart eingerichtet sein.At least an embodiment of the semiconductor device includes this exactly one data output interface. Also at the data output interface it is preferably a serial interface. Especially Both the data input interface and the data output interface set up for the same signal type or connection type be.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist dieses zur Verarbeitung eines seriellen Eingangssignals an der Dateneingangsschnittstelle eingerichtet. Das Eingangssignal umfasst hierbei ein Steuersignal. Das Steuersignal ist zur Ansteuerung einer Halbleiterlichtquelle eingerichtet. Beispielsweise weist das Eingangssignal einen digitalen Bit-Wert oder Byte-Wert auf, der vom Halbleiterbauteil in eine an eine Halbleiterlichtquelle abzugebende Stromstärke umgewandelt werden kann. Das Halbleiterbauteil ist also dazu eingerichtet, aufgrund des Eingangssignals eine definierte Stromstärke an eine angeschlossene Halbleiterlichtquelle abzugeben.At least an embodiment of the semiconductor device is this for processing a serial input signal at the data input interface set up. The input signal in this case comprises a control signal. The control signal is for driving a semiconductor light source set up. For example, the input signal has a digital Bit value or byte value that from the semiconductor device in a converted to a semiconductor light source to be output current can be. The semiconductor device is thus set up on the basis of of the input signal to a defined current level to deliver connected semiconductor light source.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils gibt dieses ein serielles Ausgangssignal an der Datenausgangsschnittstelle aus. Das Ausgangssignal kann identisch mit dem Eingangssignal sein. Bevorzugt jedoch ist das Ausgangssignal das um das Steuersignal verkürzte Eingangssignal. Weist das Eingangssignal beispielsweise eine Länge von 64 Byte auf, wobei zum Beispiel ein Byte das Steuersignal einer zu bestromenden Halbleiterlichtquelle darstellt, so ist das Ausgangssignal um dieses Steuersignal reduziert und weist entsprechend nur noch eine Länge von 63 Byte auf. Weist das Eingangssignal eine Länge von nur 1 Byte oder von nur 3 Byte auf, so ist es möglich, dass kein Ausgangssignal ausgegeben wird.At least an embodiment of the semiconductor device gives this a serial output signal at the data output interface. The Output signal can be identical to the input signal. Prefers however, the output is shortened by the control signal Input signal. For example, if the input signal has a length of 64 bytes, for example, one byte is the control signal of a represents to be energized semiconductor light source, so is the output signal reduced by this control signal and has accordingly only a length of 63 bytes. Assigns the input signal one Length of only 1 byte or just 3 bytes on, that's it possible that no output signal is output.

Das Steuersignal, das vom Eingangssignal umfasst ist, befindet sich bevorzugt am Anfang oder am Ende einer Signalsequenz, durch die das Eingangssignal gebildet ist. Hierdurch ist eine besonders effiziente Verkürzung des Eingangssignals und somit eine einfache Generierung des Ausgangssignals durch das Halbleiterbauteil ermöglicht.The Control signal included in the input signal is located preferably at the beginning or at the end of a signal sequence through which the input signal is formed. This is a particularly efficient Shortening of the input signal and thus a simple Generation of the output signal by the semiconductor device allows.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils weist dieses eine Gammakorrektureinheit auf. Die Gammakorrektureinheit ist dazu eingerichtet, das Steuersignal mit einer Augenempfindlichkeitskurve zu verarbeiten.At least an embodiment of the semiconductor device has this a gamma corrector. The gamma correction unit is to set up the control signal with an eye sensitivity curve to process.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils umfasst das Steuersignal höchstens zehn Bit, insbesondere höchstens oder genau acht Bit.At least an embodiment of the semiconductor device includes the Control signal at most ten bits, in particular at most or exactly eight bits.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist die Gammakorrektureinheit dazu eingerichtet, das Steuersignal auf mindestens 12 Bit, insbesondere auf mindestens oder genau 14 Bit oder auf mindestens oder genau 16 Bit zu erweitern. Insbesondere für kleine, an eine Halbleiterlichtquelle abzugebende Stromstärken und somit für kleine Helligkeitswerte einer angeschlossenen Halbleiterlichtquelle kann hierdurch eine ausreichende Anpassung an die vergleichsweise hohe Empfindlichkeit des menschlichen Auges für geringe Helligkeiten erzielt werden.At least an embodiment of the semiconductor device is the gamma correction unit thereto set up the control signal to at least 12 bits, in particular at least or exactly 14 bits or at least or exactly 16 bits to expand. Especially for small, to a semiconductor light source to be given currents and thus for small Brightness values of a connected semiconductor light source can As a result, a sufficient adaptation to the comparatively high Sensitivity of the human eye achieved for low magnitudes become.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist dieses zur Verarbeitung von so genannten DMX-Signalen oder DMX-ähnlichen Signalen eingerichtet. Mit anderen Worten ist das Eingangssignal und bevorzugt auch das Ausgangssignal ein DMX-Signal oder ein DMX-ähnliches Signal.In accordance with at least one embodiment of the semiconductor component, this is set up for processing so-called DMX signals or DMX-like signals. In other words, the input signal, and preferably also the output signal, is a DMX signal or a DMX-like signal.

Ein DMX-Signal ist hierbei ein serielles Signal, bei dem Daten mit einer Übertragungsrate von 250 kbit/s übermittelt werden. Das DMX-Signal umfasst 513 Bytes, wobei das erste Byte ein Startcode ist, der die Art der zu übermittelnden Daten einem Empfänger mitteilt, und wird über eine 3-polige oder über 5-polige Datenleitung übermittelt. Eine Signalleitung für DMX-Signale folgt dem Standard EIA-485 . Hierbei wird ein Datensignal mit einem Leitungspaar übertragen, wobei einer der Leiter des Paares eine invertierte und der andere Leiter eine nicht invertierte Version des Datensignals trägt. Eingangsspannungen des signaltragenden Leitungspaares liegen bei –7 V und +12 V. Ein Eingangswiderstand eines Empfängers, also zum Beispiel des Halbleiterbauteils, beträgt zirka 12 kΩ.A DMX signal is a serial signal in which data is transmitted at a transmission rate of 250 kbit / s. The DMX signal comprises 513 bytes, the first byte being a start code indicating the type of data to be transmitted to a receiver and transmitted via a 3-pin or 5-pin data line. A signal line for DMX signals follows Standard EIA-485 , In this case, a data signal is transmitted with a line pair, wherein one of the conductors of the pair carries an inverted and the other conductor carries a non-inverted version of the data signal. Input voltages of the signal-carrying line pair are at -7 V and +12 V. An input resistance of a receiver, for example of the semiconductor device, is approximately 12 kΩ.

Bei einem DMX-ähnlichen Signal kann die Übertragungsrate erhöht sein. Beispielsweise ist die Übertragungsrate auf 1 Mbit/s erhöht. DMX-ähnliche Signale schließt auch eine bidirektionale Datenübermittlung ein, zum Beispiel über RDM. RDM bezeichnet hierbei Remote Device Management. Über RDM ist eine bidirektionale Kommunikation insbesondere über DMX-Datenverbindungen von Komponenten untereinander möglich.at a DMX-like signal, the transmission rate be elevated. For example, the transmission rate increased to 1 Mbps. DMX-like signals closes also a bidirectional data transmission, for example via RDM. RDM refers to Remote Device Management. about RDM is a bidirectional communication in particular over DMX data connections between components possible.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils umfasst dieses mindestens eine Spannungsmesseinheit. Die Spannungsmesseinheit ist dazu eingerichtet, eine Spannung am Stromausgang zu bestimmen. Insbesondere ist die Spannungsmesseinheit dazu eingerichtet zu ermitteln, ob am Stromausgang des Halbleiterbauteils ein Kurzschluss vorliegt, oder ob die zur Bestromung einer Halbleiterlichtquelle vorgesehene Spannung anliegt. Es ist möglich, dass die Spannungseinheit lediglich eine binäre Messgröße ermittelt, also zum Beispiel nur, ob ein Kurzschluss vorliegt oder nicht.At least an embodiment of the semiconductor device includes this at least one voltage measuring unit. The voltage measuring unit is adapted to determine a voltage at the current output. Especially the voltage measuring unit is set up to determine if there is a short circuit at the current output of the semiconductor component, or whether the intended for energizing a semiconductor light source Voltage applied. It is possible that the tension unit only a binary measured variable is determined, So for example, only if there is a short circuit or not.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist ein Ergebnis der Spannungsbestimmung über die Dateneingangsschnittstelle rückleitbar. Mit anderen Worten wird über die Dateneingangsschnittstelle vom Halbleiterbauteil etwa an eine externe Steuereinheit eine Rückmeldung gegeben, ob beispielsweise am Stromausgang ein Kurzschluss vorliegt.At least An embodiment of the semiconductor device is a result the voltage determination via the data input interface rückleitbar. In other words, via the data input interface from the semiconductor device about to an external control unit feedback given, for example, if there is a short circuit at the current output.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils umfasst dieses einen Temperatursensor oder eine Schnittstelle zu einem Temperatursensor. Der Temperatursensor kann dem Halbleiterbauteil monolithisch integriert sein und beispielsweise durch einen so genannten NTC-Widerstand, einen Negative Temperature Coefficient-Widerstand, gebildet sein.At least an embodiment of the semiconductor device includes this a temperature sensor or an interface to a temperature sensor. The temperature sensor can be monolithically integrated with the semiconductor device be and for example by a so-called NTC resistor, a negative temperature coefficient of resistance, be formed.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils umfasst dieses einen Spannungswandler, der bevorzugt monolithisch in dem Schaltkreis, der das Halbleiterbauteil bildet, integriert ist. Der Spannungswandler ist dazu eingerichtet, eine Eingangsspannung in eine davon verschiedene Spannung umzuwandeln. Bei der Eingangsspannung kann es sich beispielsweise um eine Versorgungsspannung für eine zu bestromende Halbleiterlichtquelle handeln.At least an embodiment of the semiconductor device includes this a voltage converter, preferably monolithic in the circuit, which forms the semiconductor device is integrated. The voltage converter is designed to supply an input voltage to a different voltage convert. For example, the input voltage may be by a supply voltage for a semiconductor light source to be energized act.

Insbesondere ist es möglich, dass eine Versorgungsspannung zum Betrieb des Halbleiterbauteils von der Eingangsspannung verschieden ist. Über einen Spannungswandler ist es möglich, eine Betriebsspannung beispielsweise für eine Halbleiterlichtquelle in die Versorgungsspannung für das Halbleiterbauteil umzuwandeln. Dies erlaubt eine effiziente Verkabelung des Halbleiterbauteils.Especially is it possible for a supply voltage to operate of the semiconductor device is different from the input voltage. about a voltage converter, it is possible an operating voltage for example, for a semiconductor light source in the supply voltage for the semiconductor device. This allows one efficient cabling of the semiconductor device.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils weist dieses einen internen Oszillator auf, der als Taktgeber eingerichtet ist. Ein solcher interner Oszillator kann an das Dateneingangssignal bezüglich der Frequenz angepasst sein. Ein solcher interner Oszillator ermöglicht beispielsweise ein effizientes, synchrones Betreiben einer Vielzahl von Halbleiterbauteilen, beispielsweise innerhalb eines komplexen Beleuchtungssystems.At least an embodiment of the semiconductor device has this an internal oscillator, which is set up as a clock. Such an internal oscillator can be connected to the data input signal be adjusted in frequency. Such an internal one Oscillator, for example, allows an efficient, synchronous Operating a variety of semiconductor devices, for example within a complex lighting system.

Darüber hinaus wird eine Beleuchtungsvorrichtung angegeben. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst mindestens ein Halbleiterbauteil, wie es in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben beschriebenen Ausführungsformen angegeben ist. Weiterhin umfasst die Beleuchtungsvorrichtung mindestens eine Halbleiterlichtquelle.About that In addition, a lighting device is specified. The lighting device comprises at least one semiconductor device, as associated with a or more of the embodiments described above is specified. Furthermore, the lighting device comprises at least a semiconductor light source.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung ist die Halbleiterlichtquelle elektrisch direkt an das Halbleiterbauteil angeschlossen. Zwischen dem Stromausgang des Halbleiterbauteils und der Halbleiterlichtquelle befinden sich bevorzugt keine signalverändernden elektrischen oder elektronischen Komponenten. Ein Widerstand zwischen der Halbleiterlichtquelle und dem Stromausgang des Halbleiterbauteils ist bevorzugt kleiner als 2 Ω, insbesondere kleiner als 0,75 Ω.At least an embodiment of the lighting device is the Semiconductor light source electrically directly to the semiconductor device connected. Between the current output of the semiconductor device and the semiconductor light source are preferably no signal-changing electrical or electronic components. A resistance between the semiconductor light source and the current output of the semiconductor device is preferably less than 2 Ω, in particular less than 0.75 Ω.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung umfasst die Halbleiterlichtquelle wenigstens zwei Farbkanäle. Beispielsweise ist in der Halbleiterlichtquelle die Emission von rotem, grünem und blauem Licht jeweils einzeln ansteuerbar, so dass die Halbleiterlichtquelle drei Farbkanäle umfasst. Jede der einzeln ansteuerbaren Farben des zu emittierenden Lichts bildet also einen Farbkanal. Innerhalb eines Farbkanals wird also insbesondere im Rahmen der Toleranzen Strahlung der gleichen Farbe erzeugt. Bevorzugt umfasst die Halbleiterlichtquelle genau drei Farbkanäle.In accordance with at least one embodiment of the illumination device, the semiconductor light source comprises at least two color channels. For example, in the semiconductor light source, the emission of red, green and blue light can each be controlled individually, so that the semiconductor light source comprises three color channels. Each of the individually controllable Far Ben of the light to be emitted thus forms a color channel. Within a color channel, therefore, radiation of the same color is produced, in particular within the tolerances. Preferably, the semiconductor light source comprises exactly three color channels.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung weist das Halbleiterbauteil eine der Anzahl der Farbkanäle entsprechende Anzahl an Konstantstromquellen auf. Jede der Konstantstromquellen des Halbleiterbauteils ist bevorzugt dazu eingerichtet, genau einen Farbkanal zu bestromen. Es liegt also beispielsweise mindestens eine Konstantstromquelle für einen blauen Farbkanal, mindestens eine weitere für einen grünen und mindestens eine dritte für einen roten Farbkanal vor. Hierdurch ist es ermöglicht, den Farbort einer von der Halbleiterlichtquelle emittierten Strahlung gezielt einzustellen.At least an embodiment of the lighting device has the semiconductor device corresponding to one of the number of color channels Number of constant current sources. Each of the constant current sources of the semiconductor device is preferably configured to have exactly one Color channel to energize. So it is for example at least one Constant current source for a blue color channel, at least another for a green and at least one third for a red color channel. This is it allows the color locus of one of the semiconductor light source to set emitted radiation targeted.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung umfasst die Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode, kurz LED, und/oder mindestens eine Laserdiode. Ebenso ist es möglich, dass die Halbleiterlichtquelle ausschließlich aus Leuchtdioden, ausschließlich aus Laserdioden oder ausschließlich aus Leuchtdioden und Laserdioden besteht. Auch kann es sich beispielsweise bei den Leuchtdioden um organische Leuchtdioden handelt.At least an embodiment of the lighting device comprises the semiconductor light source at least one light emitting diode, short LED, and / or at least one laser diode. Likewise it is possible that the semiconductor light source exclusively of light emitting diodes, exclusively from laser diodes or exclusively consists of light-emitting diodes and laser diodes. It can also be, for example in the light-emitting diodes are organic light-emitting diodes.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung weist die Halbleiterlichtquelle mindestens eine Reihenschaltung auf. Die Reihenschaltung umfasst beispielsweise mindestens zwei Leuchtdioden. Bevorzugt besteht die Reihenschaltung, neben elektrischen Verbindungsleitungen, ausschließlich aus Leuchtdioden und/oder Laserdioden. Die Reihenschaltung der Leuchtdioden und/oder Laserdioden, also die Halbleiterlichtquelle, ist bevorzugt direkt an den Stromausgang des Halbleiterbauteils angeschlossen.At least an embodiment of the lighting device has the semiconductor light source at least one series circuit. The series connection includes, for example, at least two light-emitting diodes. Preferably exists the series connection, beside electrical connection lines, exclusively from light-emitting diodes and / or laser diodes. The series connection of the LEDs and / or Laser diodes, ie the semiconductor light source, is preferably direct connected to the current output of the semiconductor device.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine Reihenschaltung zumindest zwei im Rahmen der Herstellungstoleranzen gleichfarbig emittierende Leuchtdioden und/oder Laserdioden. Bevorzugt weist die Reihenschaltung ausschließlich Leuchtdioden und/oder Laserdioden auf, die im Betrieb gleichfarbige Strahlung emittieren. Jede der Reihenschaltungen stellt also bevorzugt einen Farbkanal dar.At least an embodiment of the lighting device comprises a series circuit at least two within the manufacturing tolerances same color emitting LEDs and / or laser diodes. Prefers the series circuit comprises only light-emitting diodes and / or laser diodes on, emit the same color radiation during operation. Each of the Series circuits thus preferably represents a color channel.

Einige Anwendungsbereiche, in denen hier beschriebene Halbleiterbauteile und Beleuchtungsvorrichtungen Anwendung finden können, sind beispielsweise die Architekturbeleuchtung und die Beleuchtung von Bauwerken. Es ist möglich, hier beschriebene Beleuchtungsvorrichtungen und Halbleiterbauteile sowohl im Außenbereich als auch im Innenbereich von Gebäuden einzusetzen. Insbesondere kann eine Vielzahl von hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtungen und Halbleiterbauteilen zu einem Beleuchtungssystem kombiniert sein.Some Areas of application, in which semiconductor components described here and lighting devices can be used, are, for example, the architectural lighting and the lighting of buildings. It is possible to use lighting devices described here and semiconductor devices both outdoors and to use indoors in buildings. Especially may be a variety of lighting devices described herein and semiconductor devices combined into a lighting system.

Nachfolgend wird ein hier beschriebenes Halbleiterbauteil sowie eine hier beschriebene Beleuchtungsvorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.following is a semiconductor device described here as well as a described here Lighting device with reference to the drawing of exemplary embodiments explained in more detail. The same reference numerals indicate the same elements in the individual Figures on. However, they are not to scale Covers shown, rather, individual elements shown in an exaggerated way for a better understanding be.

Es zeigen:It demonstrate:

1 bis 4 schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Halbleiterbauteilen und von hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtungen. 1 to 4 schematic representations of embodiments of semiconductor devices described herein and illumination devices described herein.

Ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterbauteils 2 und einer Beleuchtungsvorrichtung 100 ist schematisch in 1 dargestellt. Das Halbleiterbauteil 2 umfasst eine Dateneingangsschnittstelle 1 und eine Datenausgangsschnittstelle 3. Über die Dateneingangsschnittstelle 1 gelangt ein Eingangssignal, symbolisiert durch einen Pfeil, in das Halbleiterbauteil 2. Über die Datenausgangsschnittstelle 3 kann das Eingangssignal weitergeleitet werden, ebenfalls symbolisiert durch einen Pfeil.An embodiment of a semiconductor device 2 and a lighting device 100 is schematic in 1 shown. The semiconductor device 2 includes a data input interface 1 and a data output interface 3 , Via the data input interface 1 an input signal, symbolized by an arrow, enters the semiconductor component 2 , Via the data output interface 3 the input signal can be forwarded, also symbolized by an arrow.

Das Eingangssignal umfasst ein Steuersignal, das vom Halbleiterbauteil 2 verarbeitet wird. Über dieses Steuersignal wird eine Konstantstromquelle 6 des Halbleiterbauteils 2 angesprochen und entsprechend eine Stromstärke an einen Stromausgang 4 des Halbleiterbauteils 2 ausgegeben. Insbesondere kann die Konstantstromquelle 6 die Stromstärke über Pulsweitenmodulation einstellen.The input signal includes a control signal from the semiconductor device 2 is processed. About this control signal is a constant current source 6 of the semiconductor device 2 addressed and accordingly a current to a current output 4 of the semiconductor device 2 output. In particular, the constant current source 6 set the current via pulse width modulation.

Alle genannten Funktionen des Halbleiterbauteils 2 sind in einem einzigen integrierten Schaltkreis integriert. Mit anderen Worten ist das Halbleiterbauteil 2 durch einen einzigen Halbleiterchip gebildet.All mentioned functions of the semiconductor device 2 are integrated in a single integrated circuit. In other words, the semiconductor device 2 formed by a single semiconductor chip.

In direkter, niederohmiger elektrischer Verbindung mit dem Stromausgang 4 steht eine Halbleiterlichtquelle 5. Über den Stromausgang 4 wird die Halbleiterlichtquelle 5 bestromt, symbolisiert durch einen Doppelpfeil. Die Halbleiterlichtquelle 5 umfasst beispielsweise mindestens einen Leuchtdiodenchip. Die Halbleiterlichtquelle 5 kann auch drei Leuchtdiodenchips beinhalten, von denen einer im roten, einer im grünen und einer im blauen Spektralbereich emittiert. Die Halbleiterlichtquelle 5 kann also eine RGB-Lichtquelle sein.In direct, low-impedance electrical connection with the current output 4 is a semiconductor light source 5 , About the current output 4 becomes the semiconductor light source 5 energized, symbolized by a double arrow. The semiconductor light source 5 includes, for example, at least one LED chip. The semiconductor light source 5 may also include three LED chips, one of which emits in the red, one in the green and one in the blue spectral range. The semiconductor light source 5 So it can be an RGB light source.

Anders als in 1 dargestellt ist es ebenfalls möglich, dass das Halbleiterbauteil 2 und die Halbleiterlichtquelle 5 beide in einem gemeinsamen, nicht gezeichneten Gehäuse integriert sind oder einstückig aufgeführt sind.Unlike in 1 it is also possible that the semiconductor component 2 and the semiconductor light source 5 both are integrated in a common, not drawn housing or are listed in one piece.

In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauteils 2 und der Beleuchtungsvorrichtung 100 illustriert. Das Halbleiterbauteil 2 umfasst drei Konstantstromquellen 6a, 6b, 6c. Direkt an das Halbleiterbauteil 2 angeschlossen ist die Halbleiterlichtquelle 5. Die Halbleiterlichtquelle 5 weist drei Leuchtdioden 13a, 13b, 13c auf. Beispielsweise emittiert die Leuchtdiode 13a im Betrieb rotes Licht, die Leuchtdiode 13b grünes Licht und die Leuchtdiode 13c blaues Licht.In 2 is another embodiment of the semiconductor device 2 and the lighting device 100 illustrated. The semiconductor device 2 includes three constant current sources 6a . 6b . 6c , Directly to the semiconductor device 2 connected is the semiconductor light source 5 , The semiconductor light source 5 has three LEDs 13a . 13b . 13c on. For example, the LED emits 13a in operation, red light, the LED 13b green light and the light emitting diode 13c blue light.

Somit ist durch jede der Leuchtdioden 13a, 13b, 13c ein Farbkanal 50a, 50b, 50c der Halbleiterlichtquelle 5 realisiert. Jeder der Farbkanäle 50a, 50b, 50c ist über einen der drei Stromausgänge 4a, 4b, 4c an eine der Konstantstromquellen 6a, 6b, 6c angeschlossen. Somit ist jeder der Farbkanäle 50a, 50b, 50c über das Halbleiterbauteil 2 einzeln bestrombar und ansteuerbar, so dass ein Farbort einer von der Halbleiterlichtquelle 5 zu emittierenden Strahlung einstellbar ist.Thus, through each of the light emitting diodes 13a . 13b . 13c a color channel 50a . 50b . 50c the semiconductor light source 5 realized. Each of the color channels 50a . 50b . 50c is via one of the three power outlets 4a . 4b . 4c to one of the constant current sources 6a . 6b . 6c connected. Thus, each of the color channels 50a . 50b . 50c over the semiconductor device 2 individually energizable and controllable, so that a color locus one of the semiconductor light source 5 is adjustable to emitting radiation.

Das Eingangssignal an der Dateneingangsschnittstelle 1 ist bevorzugt ein DMX-Signal. Für jeden der Farbkanäle 50a, 50b, 50c der Halbleiterlichtquelle 5 wird ein Byte des Dateneingangssignals als Steuersignal verwendet. An der Datenausgangsschnittstelle 3 wird ein DMX-Ausgangssignal ausgegeben, das dem um das Steuersignal verkürzten Eingangssignal entspricht. Mit anderen Worten sind aus dem Eingangssignal die drei Byte zur Ansteuerung der Halbleiterlichtquelle 5 entfernt. Das Ausgangssignal ist also bevorzugt kürzer als das Eingangssignal.The input signal at the data input interface 1 is preferably a DMX signal. For each of the color channels 50a . 50b . 50c the semiconductor light source 5 a byte of the data input signal is used as the control signal. At the data output interface 3 a DMX output signal is output which corresponds to the input signal shortened by the control signal. In other words, the three bytes for driving the semiconductor light source are from the input signal 5 away. The output signal is thus preferably shorter than the input signal.

Weiterhin umfasst das Halbleiterbauteil 2 optional eine Gammakorrektureinheit 7. Insbesondere für kleine Helligkeiten der von der Halbleiterlichtquelle 5 zu emittierenden Strahlung sind die zum Beispiel 8 Bit des Steuersignals für jeden der Farbkanäle 50a, 50b, 50c unzulänglich, da bei kleinen Helligkeiten das menschliche Auge vergleichsweise empfindlich ist. Durch die Gammakorrektureinheit 7 wird das 8 Bit-Steuersignal in ein Signal mit mehr Bit, beispielsweise mit 14 Bit, interpoliert. Bei dem Steuersignal kann es sich bezüglich der an die Halbleiterlichtquelle 5 abzugebenden Stromstärke um ein nichtlineares Signal handeln.Furthermore, the semiconductor device comprises 2 optionally a gamma correction unit 7 , Especially for small brightnesses of the semiconductor light source 5 the radiation to be emitted is, for example, 8 bits of the control signal for each of the color channels 50a . 50b . 50c inadequate, because at small brightnesses the human eye is comparatively sensitive. Through the gamma correction unit 7 For example, the 8-bit control signal is interpolated into a multi-bit signal, such as 14-bit. The control signal may be with respect to the semiconductor light source 5 output current to act on a non-linear signal.

Ferner umfasst das Halbleiterbauteil 2 optional einen Spannungswandler. Über den Spannungswandler ist beispielsweise eine Versorgungsspannung für die Halbleiterlichtquelle 5 auch zum Betrieb des Halbleiterbauteils 2 verwendbar. Zum Beispiel wird die Halbleiterlichtquelle mit 24 V betrieben, und der Spannungswandler wandelt diese Spannung in zirka 3 V um, mit denen das Halbleiterbauteil 2 betrieben wird.Furthermore, the semiconductor device comprises 2 optionally a voltage transformer. About the voltage converter, for example, a supply voltage for the semiconductor light source 5 also for operation of the semiconductor device 2 usable. For example, the semiconductor light source is operated at 24 V, and the voltage converter converts this voltage into approximately 3 V, with which the semiconductor device 2 is operated.

Ebenfalls optional kann das Halbleiterbauteil 2 einen Temperatursensor 9, beispielsweise in Form eines dem integrierten Schaltkreis des Halbleiterbauteils 2 integrierten NTC-Widerstands, umfassen. Das Halbleiterbauteil 2 ist dann bevorzugt dazu eingerichtet, beispielsweise über ein RDM-Protokoll einen Messwert des Temperatursensor 9 über die Dateneingangsschnittstelle 1 an eine externe, nicht zur Beleuchtungsvorrichtung 100 gehörige Steuervorrichtung weiterzuleiten.Also optional, the semiconductor device 2 a temperature sensor 9 , for example in the form of the integrated circuit of the semiconductor device 2 integrated NTC resistor. The semiconductor device 2 is then preferably set up, for example via a RDM protocol, a measured value of the temperature sensor 9 via the data input interface 1 to an external, not to the lighting device 100 forward the appropriate control device.

Sowohl die Konstantstromquellen 6a, 6b, 6c als auch die Gammakorrektureinheit 7, der Temperatursensor 9 und der Spannungswandler 10 können in einem einzigen integrierten Schaltkreis und somit insbesondere in einem einzigen Halbleiterchip monolithisch untergebracht sein.Both the constant current sources 6a . 6b . 6c as well as the gamma correction unit 7 , the temperature sensor 9 and the voltage converter 10 can be housed monolithic in a single integrated circuit and thus in particular in a single semiconductor chip.

Im Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung 100 gemäß 3 umfasst die Halbleiterlichtquelle 5 zwei Reihenschaltungen 12a, 12b. Die Reihenschaltungen 12a, 12b weisen beispielsweise drei Leuchtdioden 13 auf. Durch jede der Reihenschaltungen 12a, 12b ist ein Farbkanal 50a, 50b realisiert. Wie auch gemäß 2 ist für die Farbkanäle 50a, 50b und somit für die Reihenschaltungen 12a, 12b je eine der Konstantstromquellen 6a, 6b vorgesehen.In the embodiment of the lighting device 100 according to 3 includes the semiconductor light source 5 two series connections 12a . 12b , The series connections 12a . 12b For example, have three light emitting diodes 13 on. Through each of the series connections 12a . 12b is a color channel 50a . 50b realized. As well as according to 2 is for the color channels 50a . 50b and thus for the series connections 12a . 12b one each of the constant current sources 6a . 6b intended.

Optional umfasst das Halbleiterbauteil 2 eine Spannungsmesseinheit 8. Über die Spannungsmesseinheit 8 kann festgestellt werden, ob beispielsweise an den Stromausgängen 4a, 4b Kurzschlüsse vorliegen, also ein Widerstand ungefähr Null ist. Auch kann ermittelt werden, ob näherungsweise unendlich hohe Widerstände auftreten und/oder ob eine erhöhte oder reduzierte Spannung an den Stromausgängen 4a, 4b anliegt. Über die Spannungsmesseinheit 8 ist also zum Beispiel ein Status der Halbleiterlichtquelle 5 bestimmbar, insbesondere kann ein Ausfall einer oder mehrerer der Leuchtdioden 13 detektiert werden.Optionally, the semiconductor device includes 2 a voltage measuring unit 8th , About the voltage measuring unit 8th can be determined, for example, at the power outputs 4a . 4b Short circuits are present, so a resistance is about zero. It can also be determined whether approximately infinitely high resistances occur and / or whether an increased or reduced voltage at the current outputs 4a . 4b is applied. About the voltage measuring unit 8th So, for example, is a status of the semiconductor light source 5 determinable, in particular, a failure of one or more of the LEDs 13 be detected.

Ein Messergebnis der Spannungseinheit 8 ist über die Dateneingangsschnittstelle 1 an eine externe Steuereinheit rückleitbar, zum Beispiel mittels RDM. Die Bestromung der einzelnen Farbkanäle 50a, 50b ist bei Ausfall etwa einer der Leuchtdioden 13 über die Halbleiterbauteile 2 oder über eine externe Steuervorrichtung anpassbar, so dass ein Farbort der von der Halbleiterlichtquelle 5 emittierten Strahlung trotz Ausfall einer der Leuchtdioden 13 im Rahmen der Toleranzen gleich bleibt.A measurement result of the voltage unit 8th is via the data input interface 1 be returned to an external control unit, for example by means of RDM. The energization of the individual color channels 50a . 50b is in case of failure about one of the LEDs 13 over the semiconductor devices 2 or adaptable via an external control device, such that a color locus of the semiconductor light source 5 emitted radiation despite failure of one of the LEDs 13 remains the same within the tolerances.

Ferner kann das Halbleiterbauteil 2 optional eine Schnittstelle 90 aufweisen, an der der Temperatursensor 9 anschließbar ist. Über den Temperatursensor 9 kann eine Temperatur beispielsweise der Leuchtdioden 13 festgestellt werden. Bevorzugt ist auch der Messwert des Temperatursensors 9 über die Dateneingangsschnittstelle 1 rückleitbar.Furthermore, the semiconductor device 2 optional an interface 90 have, at which the temperature sensor 9 is connectable. About the temperature sensor 9 may be a temperature, for example, the LEDs 13 be determined. The measured value of the temperature sensor is also preferred 9 via the data input interface 1 rückleitbar.

Über den Temperatursensor 9 ist es auch möglich, etwa an einer besonders hitzeanfälligen Stelle, einem so genannten Hot Spot, eine Temperatur zu bestimmen. Aufgrund der ermittelten Temperatur können die Halbleiterlichtquellen 5 geregelt werden. Beispielsweise kann in einem Beleuchtungssystem ein ganzer Bereich mit mehreren Halbleiterlichtquellen 5 um den Hot Spot herum mit reduziertem Strom betrieben werden. Hierdurch ist ein sanfter Übergang bezüglich der Helligkeit zu anderen, mit normaler Stromstärke betriebenen Bereichen des Beleuchtungssystems realisierbar.About the temperature sensor 9 It is also possible to determine a temperature, for example at a location which is particularly susceptible to heat, a so-called hot spot. Due to the determined temperature, the semiconductor light sources 5 be managed. For example, in an illumination system, a whole area may be provided with a plurality of semiconductor light sources 5 around the hot spot with reduced power. This makes it possible to achieve a smooth transition with respect to the brightness to other areas of the illumination system operated with normal current intensity.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 4 sind zwei Beleuchtungsvorrichtungen 100a, 100b in Serie geschaltet. Die Datenausgangsschnittstelle 3a ist hierbei mit der Dateneingangsschnittstelle 1b der nachgeordneten Beleuchtungsvorrichtung 100b verbunden.According to the embodiment 4 are two lighting devices 100a . 100b connected in series. The data output interface 3a is here with the data input interface 1b the downstream lighting device 100b connected.

Die Halbleiterbauteile 2a, 2b umfassen jeweils einen internen Oszillator 11. Über den internen Oszillator ist insbesondere eine Schaltung einer Vielzahl von Beleuchtungsvorrichtung 100a, 100b synchronisierbar, zum Beispiel innerhalb eines komplexen Beleuchtungssystems. Dies ermöglicht einen Einsatz der Beleuchtungsvorrichtung 100a, 100b insbesondere bei der Wiedergabe bewegter Bilder, bei der eine hohe zeitliche Korrelation zwischen einzelnen Halbleiterbauteilen 2 und/oder Halbleiterlichtquellen 5 gefordert ist. Der interne Oszillator 11 ist bevorzugt dem integrierten Schaltkreis, als der die Halbleiterbauteile 2a, 2b gestaltet sind, monolithisch integriert.The semiconductor components 2a . 2 B each include an internal oscillator 11 , In particular, a circuit of a plurality of lighting device is via the internal oscillator 100a . 100b synchronizable, for example within a complex lighting system. This allows use of the lighting device 100a . 100b in particular in the reproduction of moving images, in which a high temporal correlation between individual semiconductor components 2 and / or semiconductor light sources 5 is required. The internal oscillator 11 is preferable to the integrated circuit than that of the semiconductor devices 2a . 2 B are designed, monolithically integrated.

Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The The invention described herein is not by the description limited to the embodiments. Much more For example, the invention includes every novel feature as well as every combination of features, in particular any combination of features in the patent claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly stated in the claims or embodiments is given.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - Standard EIA-485 [0024] - Standard EIA-485 [0024]

Claims (15)

Halbleiterbauteil (2) zur Bestromung mindestens einer Halbleiterlichtquelle (5) mit – mindestens einer Konstantstromquelle (6), die zur Abgabe eines mittleren Stromes von wenigstens 40 mA eingerichtet ist, – einer seriellen Dateneingangsschnittstelle (1) und – einem Stromausgang (4), der zur direkten elektrischen Verbindung mit einer Halbleiterlichtquelle (5) eingerichtet ist, wobei das Halbleiterbauteil (2) als integrierter Schaltkreis gestaltet ist.Semiconductor device ( 2 ) for energizing at least one semiconductor light source ( 5 ) with - at least one constant current source ( 6 ) arranged to deliver an average current of at least 40 mA, - a serial data input interface ( 1 ) and - a current output ( 4 ) for direct electrical connection to a semiconductor light source ( 5 ), wherein the semiconductor component ( 2 ) is designed as an integrated circuit. Halbleiterbauteil (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Konstantstromquelle (6) zu einer Pulsweitenmodulation mit einer Frequenz von mindestens 200 Hz eingerichtet ist.Semiconductor device ( 2 ) according to the preceding claim, in which the constant current source ( 6 ) is arranged to a pulse width modulation with a frequency of at least 200 Hz. Halbleiterbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das genau eine Dateneingangsschnittstelle (3) und genau eine serielle Datenausgangsschnittstelle (3) umfasst.Semiconductor device ( 2 ) according to one of the preceding claims, which has exactly one data input interface ( 3 ) and exactly one serial data output interface ( 3 ). Halbleiterbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das zur Verarbeitung eines seriellen Eingangssignals an der Dateneingangsschnittstelle (1) eingerichtet ist, wobei das Eingangssignal ein Steuersignal, das zur Ansteuerung einer Halbleiterlichtquelle (5) eingerichtet ist, umfasst.Semiconductor device ( 2 ) according to one of the preceding claims, which is used to process a serial input signal at the data input interface ( 1 ), wherein the input signal is a control signal which is used to drive a semiconductor light source ( 5 ). Halbleiterbauteil (2) nach den Ansprüchen 3 und 4, bei dem ein serielles Ausgangssignal an der Datenausgangsschnittstelle (3) das um das Steuersignal verkürzte Eingangssignal ist.Semiconductor device ( 2 ) according to claims 3 and 4, wherein a serial output signal at the data output interface ( 3 ) is the input signal shortened by the control signal. Halbleiterbauteil (2) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, das eine Gammakorrektureinheit (7) umfasst und bei dem das Steuersignal höchstens 10 bit aufweist, wobei die Gammakorrektureinheit (7) dazu eingerichtet ist, das Steuersignal auf mindestens 12 bit zu erweitern.Semiconductor device ( 2 ) according to one of claims 4 or 5, which comprises a gamma correction unit ( 7 ) and wherein the control signal has at most 10 bits, wherein the gamma correction unit ( 7 ) is adapted to extend the control signal to at least 12 bits. Halbleiterbauteil (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem zumindest das Eingangssignal ein DMX-Signal oder ein DMX-ähnliches Signal ist.Semiconductor device ( 2 ) according to one of claims 4 to 6, wherein at least the input signal is a DMX signal or a DMX-like signal. Halbleiterbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Spannungsmesseinheit (8) umfasst, die dazu eingerichtet ist, eine Spannung am Stromausgang (4) zu bestimmen, wobei ein Ergebnis der Spannungsbestimmung über die Dateneingangsschnittstelle (1) rückleitbar ist.Semiconductor device ( 2 ) according to one of the preceding claims, comprising a voltage measuring unit ( 8th ), which is adapted to provide a voltage at the current output ( 4 ), whereby a result of the voltage determination via the data input interface ( 1 ) is zurückleitbar. Halbleiterbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das einen Temperatursensor (9) oder eine Schnittstelle (90) zu einem Temperatursensor (9) umfasst.Semiconductor device ( 2 ) according to one of the preceding claims, comprising a temperature sensor ( 9 ) or an interface ( 90 ) to a temperature sensor ( 9 ). Halbleiterbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das einen Spannungswandler (10) umfasst, der dazu eingerichtet ist, eine Eingangsspannung in eine davon verschiedene Spannung umzuwandeln.Semiconductor device ( 2 ) according to one of the preceding claims, comprising a voltage transformer ( 10 ) configured to convert an input voltage to a voltage different therefrom. Halbleiterbauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das einen internen Oszillator (11) umfasst, der als Taktgeber eingerichtet ist.Semiconductor device ( 2 ) according to one of the preceding claims, comprising an internal oscillator ( 11 ), which is set up as a clock. Beleuchtungsvorrichtung (100) mit – einem Halbleiterbauteil (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und – einer Halbleiterlichtquelle (5), wobei die Halbleiterlichtquelle (5) elektrisch direkt an das Halbleiterbauteil (2) angeschlossen ist.Lighting device ( 100 ) with a semiconductor component ( 2 ) according to one of the preceding claims and - a semiconductor light source ( 5 ), wherein the semiconductor light source ( 5 ) electrically directly to the semiconductor device ( 2 ) connected. Beleuchtungsvorrichtung (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der die Halbleiterlichtquelle (5) wenigstens zwei Farbkanäle (50) umfasst, und bei der das Halbleiterbauteil (2) eine den Farbkanälen (50) entsprechende Anzahl von Konstantstromquellen (6) aufweist, wobei jede der Konstantstromquellen (6) dazu eingerichtet ist, genau einen der Farbkanäle (50) zu bestromen.Lighting device ( 100 ) according to the preceding claim, in which the semiconductor light source ( 5 ) at least two color channels ( 50 ), and in which the semiconductor device ( 2 ) one the color channels ( 50 ) corresponding number of constant current sources ( 6 ), each of the constant current sources ( 6 ) is set up exactly one of the color channels ( 50 ) to energize. Beleuchtungsvorrichtung (100) nach Anspruch 12 oder 13, bei dem die Halbleiterlichtquelle (5) mindestens eine Leuchtdiode und/oder mindestens eine Laserdiode umfasst oder aus mindestens einer Leuchtdiode und/oder mindestens einer Laserdiode besteht.Lighting device ( 100 ) according to claim 12 or 13, wherein the semiconductor light source ( 5 ) comprises at least one light emitting diode and / or at least one laser diode or consists of at least one light emitting diode and / or at least one laser diode. Beleuchtungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der die Halbleiterlichtquelle (5) mindestens eine Reihenschaltung (12) mit zumindest zwei gleichfarbig emittierenden Leuchtdioden umfasst.Lighting device ( 100 ) according to one of claims 12 to 14, in which the semiconductor light source ( 5 ) at least one series circuit ( 12 ) comprising at least two same color emitting LEDs.
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