DE102010003244A1 - Method and circuit arrangement for operating a plurality of LEDs - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vielzahl von LEDs (LED1, LED2, LED3) an einer Schaltungsanordnung mit einem Versorgungsanschluss zum Koppeln mit einer Versorgungsspannung (VCC); einem Bezugspotentialanschluss zum Koppeln mit einem Bezugspotential; mindestens einer ersten Parallelschaltung mindestens einer ersten LED (LED1) und eines ersten Kurzschlussschalters (KS1) zum Kurzschließen der mindestens einen ersten LED (LED1); mindestens einer zweiten Parallelschaltung mindestens einer zweiten LED (LED2) und eines zweiten Kurzschlussschalters (KS2) zum Kurzschließen der mindestens einen zweiten LED (LED2); einer Stromquelle (IQ), wobei die Serienschaltung aus der Stromquelle (IQ), der mindestens einen ersten und der mindestens einen zweiten Parallelschaltung zwischen den Versorgungsanschluss und den Bezugspotentialanschluss gekoppelt ist; und einer Steuervorrichtung (10), die mindestens einen ersten Ausgang (A1) zum Ansteuern des ersten Kurzschlussschalters (KS1); einen zweiten Ausgang (A2) zum Ansteuern des zweiten Kurzschlussschalters (KS2); und mindestens einen Eingang (St) zum Zuführen zumindest eines ersten Steuersignals zum Einstellen einer momentanen Helligkeitsabgabe der mindestens einen ersten LED (LED1) und eines zweiten Steuersignals zum Einstellen einer momentanen Helligkeitsabgabe der mindestens einen zweiten LED (LED2) umfasst; wobei der Momentanstrom (I) der Stromquelle (IQ) durch die Steuervorrichtung (10) in Abhängigkeit der einzustellenden momentanen Helligkeitsabgabe der mindestens einen ersten LED (LED1) und/oder der mindestens einen zweiten LED (LED2) variiert wird. Sie betrifft überdies eine entsprechende Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Vielzahl von LEDs (LED1, LED2, LED3).The present invention relates to a method for operating a plurality of LEDs (LED1, LED2, LED3) on a circuit arrangement with a supply connection for coupling to a supply voltage (VCC); a reference potential connection for coupling to a reference potential; at least one first parallel connection of at least one first LED (LED1) and one first short-circuit switch (KS1) for short-circuiting the at least one first LED (LED1); at least one second parallel connection of at least one second LED (LED2) and one second short-circuit switch (KS2) for short-circuiting the at least one second LED (LED2); a current source (IQ), the series circuit comprising the current source (IQ), the at least one first and the at least one second parallel circuit being coupled between the supply connection and the reference potential connection; and a control device (10) which has at least one first output (A1) for actuating the first short-circuit switch (KS1); a second output (A2) for driving the second short-circuit switch (KS2); and at least one input (St) for supplying at least one first control signal for setting a current brightness output of the at least one first LED (LED1) and a second control signal for setting a current brightness output of the at least one second LED (LED2); wherein the instantaneous current (I) of the current source (IQ) is varied by the control device (10) as a function of the instantaneous brightness output to be set of the at least one first LED (LED1) and / or the at least one second LED (LED2). It also relates to a corresponding circuit arrangement for operating a large number of LEDs (LED1, LED2, LED3).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vielzahl von LEDs an einer Schaltungsanordnung mit einem Versorgungsanschluss zum Koppeln mit einer Versorgungsspannung, einem Bezugspotentialanschluss zum Koppeln mit einem Bezugspotential, mindestens einer ersten Parallelschaltung mindestens einer ersten LED und eines ersten Kurzschlussschalters zum Kurzschließen der mindestens einen ersten LED, mindestens einer zweiten Parallelschaltung mindestens einer zweiten LED und eines zweiten Kurzschlussschalters zum Kurzschließen der mindestens einen zweiten LED, einer Stromquelle, wobei die Serienschaltung aus der Stromquelle, der mindestens einen ersten und der mindestens einen zweiten Parallelschaltung zwischen den Versorgungsanschluss und den Bezugspotentialanschluss gekoppelt ist, und einer Steuervorrichtung, die mindestens einen ersten Ausgang zum Ansteuern des ersten Kurzschlussschalters, einen zweiten Ausgang zum Ansteuern des zweiten Kurzschlussschalters und mindestens einen Eingang zum Zuführen zumindest eines ersten Steuersignals zum Einstellen einer momentanen Helligkeitsabgabe der mindestens einen ersten LED und eines zweiten Steuersignals zum Einstellen einer momentanen Helligkeitsabgabe der mindestens einen zweiten LED umfasst. Sie betrifft überdies eine entsprechende Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Vielzahl von LEDs.The present invention relates to a method for operating a plurality of LEDs on a circuit arrangement having a supply terminal for coupling to a supply voltage, a reference potential terminal for coupling to a reference potential, at least a first parallel connection of at least one first LED and a first shorting switch for short-circuiting the at least one first LED, at least one second parallel connection of at least one second LED and a second shorting switch for shorting the at least one second LED, a current source, wherein the series circuit of the current source, the at least one first and the at least one second parallel circuit between the supply terminal and the reference potential terminal is coupled , And a control device, the at least one first output for driving the first short-circuit switch, a second output for driving the second short-circuit switch and min at least one input for supplying at least one first control signal for setting an instantaneous brightness output of the at least one first LED and a second control signal for setting a momentary brightness output of the at least one second LED. It also relates to a corresponding circuit arrangement for operating a plurality of LEDs.

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung wird am Beispiel so genannter AFS(Advanced Forward Lighting Systems)-Systemen beschrieben, wenngleich sie, wie für den Fachmann offensichtlich, auch in anderen Bereichen einsetzbar ist. Bei AFS-Systemen sollen beispielsweise eine Vielzahl von Flächenelementen eines Fahrwegs beziehungsweise einer Umgebung mit LEDs zeitabhängig unterschiedlich hell beleuchtet werden. Einzelne Flächenelemente müssen dabei gedimmt beleuchtet werden, andere, beispielsweise in Gefahrensituationen, kurzzeitig sogar mit besonders großer Helligkeit.The present invention is described using the example of so-called AFS (Advanced Forward Lighting Systems) systems, although it can also be used in other areas, as is obvious to the person skilled in the art. In AFS systems, for example, a large number of surface elements of a travel path or an environment with LEDs are to be illuminated differently depending on the time of day. Individual surface elements must be illuminated dimmed, others, for example, in dangerous situations, briefly even with very high brightness.

Es ist bekannt, LEDs durch entsprechende Ansteuerung mittels eines PWM(Pulse Width Modulation)-Signals zu dimmen. Zur Einstellung einer niedrigeren Helligkeitsabgabe wird demnach der Duty-Cycle, d. h. das Tastverhältnis, reduziert, zur Einstellung einer höheren Helligkeitsabgabe erhöht. Nur bei hoher Helligkeitsanforderung wird der Duty-Cycle auf 100% erhöht. Im Normalbetrieb ist daher das Tastverhältnis deutlich niedriger. Mit der Reduktion des Tastverhältnisses geht eine Reduktion des Wirkungsgrads der Schaltungsanordnung einher.It is known to dim LEDs by appropriate control by means of a PWM (Pulse Width Modulation) signal. To set a lower brightness output, therefore, the duty cycle, ie. H. the duty cycle, reduced, increased to set a higher brightness output. Only when the brightness requirement is high, the duty cycle is increased to 100%. In normal operation, therefore, the duty cycle is significantly lower. With the reduction of the duty cycle is accompanied by a reduction of the efficiency of the circuit arrangement.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein gattungsgemäßes Verfahren beziehungsweise eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung derart weiterzubilden, dass eine Erhöhung des Wirkungsgrads ermöglicht wird.The object of the present invention is therefore to develop a generic method or a generic circuit arrangement such that an increase in the efficiency is made possible.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruchs 13.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a circuit arrangement having the features of patent claim 13.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Wirkungsgrad einer LED bezogen auf den momentanen, die LED durchfließenden Strom umso niedriger ist, je höher der momentane, die LED durchfließende Strom ist. Im Stand der Technik werden die LEDs aus einer Stromquelle versorgt, die fortwährend einen konstanten Strom liefert. Die momentan einzustellende Helligkeitsabgabe wird allein dadurch erzielt, dass der der LED parallel geschaltete Kurzschlussschalter mit einem Signal angesteuert wird, das einen Duty-Cycle aufweist, der zur Einstellung der momentanen Helligkeitsabgabe führt.The present invention is based on the finding that the higher the instantaneous current flowing through the LED, the lower the efficiency of an LED relative to the instantaneous current flowing through the LED. In the prior art, the LEDs are powered by a power source that continuously supplies a constant current. The brightness output currently to be set is achieved solely by driving the short circuit switch connected in parallel to the LED with a signal which has a duty cycle which leads to the setting of the instantaneous brightness output.

Die vorliegende Erfindung geht zur Lösung der oben bezeichneten Aufgabe nunmehr den Weg, den von der Stromquelle gelieferten Momentanstrom zu variieren. Erfindungsgemäß wird deshalb der Momentanstrom der Stromquelle durch die Steuervorrichtung variiert und zwar in Abhängigkeit der einzustellenden momentanen Helligkeitsabgabe der mindestens einen ersten LED und/oder der mindestens einen zweiten LED. Durch diese Vorgehensweise wird ein Betrieb der LEDs bei einem möglichst niedrigen Strom bei einem möglichst hohen Duty-Cycle ermöglicht. Dies resultiert in einem deutlich erhöhten Wirkungsgrad und infolge davon in einer geringeren thermischen Belastung der Schaltungsanordnung. Dadurch lassen sich einerseits Kühlmaßnahmen reduzieren, andererseits wird dadurch eine Erhöhung der Lebensdauer der beteiligten Bauteile erreicht.The present invention now goes to the solution of the above-described object, the way to vary the current supplied by the current source instantaneous current. According to the invention, therefore, the instantaneous current of the current source is varied by the control device, specifically as a function of the instantaneous brightness output to be set of the at least one first LED and / or the at least one second LED. By this procedure, operation of the LEDs is possible with the lowest possible current at the highest possible duty cycle. This results in a significantly increased efficiency and as a result in a lower thermal load of the circuit arrangement. As a result, on the one hand cooling measures can be reduced, on the other hand an increase in the service life of the components involved is thereby achieved.

Wenngleich die vorliegende Erfindung grundsätzlich unabhängig davon ist, dass die Kurzschlussschalter mit einem PWM-Signal angesteuert werden, so ist es dennoch bevorzugt, wenn am ersten Ausgang der Steuervorrichtung ein erstes PWM-Signal bereitgestellt wird, das einen ersten Duty-Cycle aufweist, und am zweiten Ausgang der Steuervorrichtung ein zweites PWM-Signal, das einen zweiten Duty-Cycle aufweist. Da diese Signale an die Kurzschlussschalter gekoppelt werden, wird die jeweilige LED demnach mit dem jeweils inversen Duty-Cycle betrieben.Although the present invention is fundamentally independent of the fact that the short-circuiting switches are driven with a PWM signal, it is nevertheless preferred if a first PWM signal is provided at the first output of the control device, which has a first duty cycle, and second output of the control device, a second PWM signal having a second duty cycle. Since these signals are coupled to the short circuit switch, the respective LED is therefore operated with the respective inverse duty cycle.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird auf dieser Basis zunächst der kleinere der mindestens zwei Duty-Cycles ermittelt. Anschließend wird der kleinere der mindestens zwei Duty-Cycles reduziert und der Momentanstrom der Stromquelle derart abgesenkt, dass die mit dem kleineren Duty-Cycle betriebene mindestens eine LED ihre momentan einzustellende Helligkeit abgibt. Schließlich wird der mindestens eine andere Duty-Cycle derart reduziert, dass die mit dem mindestens einen anderen Duty-Cycle betriebene mindestens eine LED ihre momentan einzustellende Helligkeit abgibt. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass beide LEDs einerseits ihre momentan einzustellende Helligkeit abgeben, andererseits die LEDs mit einem möglichst geringen Strom betrieben werden können, wobei auf den kleineren der mindestens zwei Duty-Cycles abgestellt wird, da dieser nicht unter 0% abgesenkt werden kann. Bevorzugt wird der kleinere der beiden Dutty-Cycles dabei auf einen Dutty-Cycle von höchstens 10%, bevorzugt höchstens 5%, noch bevorzugter auf 0% abgesenkt. Dies resultiert in einer Minimierung des die LED durchfließenden Stroms und entsprechend einer Maximierung des Wirkungsgrads der Schaltungsanordnung. In a preferred embodiment, the smaller of the at least two duty cycles is first determined on this basis. Subsequently, the smaller of the at least two duty cycles is reduced and the instantaneous current of the current source is lowered in such a way that the at least one LED operated with the smaller duty cycle outputs its brightness which is currently to be set. Finally, the at least one other duty cycle is reduced in such a way that the at least one LED operated with the at least one other duty cycle outputs its brightness to be currently set. By this measure, it is ensured that both LEDs on the one hand give their currently set brightness, on the other hand, the LEDs can be operated with the lowest possible power, which is turned off on the smaller of the at least two duty cycles, since it can not be lowered below 0% , Preferably, the smaller of the two Dutty cycles is lowered to a Dutty cycle of at most 10%, preferably at most 5%, more preferably to 0%. This results in a minimization of the current flowing through the LED and in accordance with a maximization of the efficiency of the circuit arrangement.

Bevorzugt erfolgt die Reduktion der Dutty-Cycles und die entsprechende Absenkung des Momentanstroms der Stromquelle stufenweise, insbesondere in vorgebbaren Stufen. Sie erfolgt insbesondere so, dass sich die von den LEDs abgegebene Helligkeit nicht ändert.Preferably, the reduction of the Dutty cycles and the corresponding reduction of the instantaneous current of the current source takes place in stages, in particular in predefinable stages. It takes place in particular such that the brightness emitted by the LEDs does not change.

Um variierenden Helligkeitsanforderungen Rechnung zu tragen, ist es bevorzugt, wenn der Ermittlungsschritt, das heißt der Schritt, bei dem der kleinere der mindestens zwei Dutty-Cycles ermittelt wird, in vorgebbaren zeitlichen Abständen wiederholt wird. Damit wird sichergestellt, dass die LEDs während möglichst langer Zeiträume mit einem optimalen Verhältnis aus Dutty-Cycle und Momentanstrom betrieben werden.In order to take account of varying brightness requirements, it is preferred if the determination step, that is to say the step in which the smaller of the at least two Dutty cycles is determined, is repeated at predefinable time intervals. This ensures that the LEDs are operated for as long a period as possible with an optimal ratio of dutty cycle and instantaneous current.

Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass überdies ermittelt wird, ob mit dem gegenwärtigen Momentanstrom bei einem dritten vorgebbaren Dutty-Cycle, insbesondere einem Dutty-Cycle von 0%, eine einzustellende Helligkeitsabgabe der mindestens einen LED erzielbar ist. Falls das Ergebnis dieser Ermittlung „nein” lautet, wird erfindungsgemäß der Momentanstrom erhöht. Wenn also selbst ein Dutty-Cycle von 0% am Kurzschlussschalter nicht mehr ausreicht, um eine hohe einzustellende Helligkeitsabgabe der mindestens einen LED zu erzielen, wird der Momentanstrom wieder angehoben. Dadurch wird eine dynamische Anpassung des Momentanstroms, sowohl nach unten als auch nach oben, ermöglicht. Die LEDs werden damit so betrieben, dass einerseits die einzustellende Helligkeit realisiert werden kann, andererseits dies bei einem möglichst geringen Momentanstrom erfolgt.A preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that, moreover, it is determined whether a brightness output of the at least one LED to be set can be achieved with the current instantaneous current at a third predefinable Dutty cycle, in particular a Dutty cycle of 0%. If the result of this determination is "no", the instantaneous current is increased according to the invention. So even if a Dutty cycle of 0% at the short circuit switch is no longer sufficient to achieve a high set brightness output of at least one LED, the instantaneous current is raised again. This allows a dynamic adjustment of the instantaneous current, both downwards and upwards. The LEDs are thus operated so that on the one hand the brightness to be set can be realized, on the other hand, this is done with the lowest possible instantaneous current.

Bevorzugt erfolgt die Erhöhung des Momentanstroms in einem Schritt, wobei der Schritt so gewählt ist, dass bei einem vierten vorgebbaren Dutty-Cycle, insbesondere einem Dutty-Cycle von höchstens 20%, bevorzugt 0%, die einzustellende Helligkeitsabgabe der mindestens einen LED erzielbar ist. Die Erhöhung in einem Schritt ermöglicht eine schnelle Reaktion auf eine momentane Helligkeitsanforderung, beispielsweise in einer Gefahrensituation. Andererseits erfolgt diese derart, dass die einzustellende Helligkeitsabgabe bei einem möglichst geringen Momentanstrom der Stromquelle erzielt wird.Preferably, the increase of the instantaneous current takes place in one step, wherein the step is selected so that at a fourth predetermined Dutty cycle, in particular a Dutty cycle of at most 20%, preferably 0%, the brightness output of the at least one LED to be set is achievable. The increase in one step enables a quick response to a momentary brightness request, for example in a dangerous situation. On the other hand, this is done in such a way that the brightness output to be set is achieved at the lowest possible instantaneous current of the current source.

Wenn eine Zeitdauer, in der der maximale Momentanstrom fließt, eine vorgebbare Zeitdauer überschreitet, ist der maximale Momentanstrom der Nennstrom der mindestens einen LED. Dabei wird sichergestellt, dass die LED auch dann keinen Schaden nimmt, wenn sie über einen längeren Zeitraum eine hohe Helligkeit abgeben muss. Überschreitet jedoch eine Zeitdauer, in der der maximale Momentanstrom fließt, eine vorgebbare Zeitdauer nicht, dann kann der maximale Momentanstrom der maximale Pulsstrom der mindestens einen LED sein. Dadurch lassen sich, insbesondere punktuell, besonders hohe Helligkeiten erzielen, wobei wiederum sichergestellt ist, dass die davon betroffenen LEDs und die Bauteile der Schaltungsanordnung keinen Schaden nehmen. Derart hohe Helligkeiten sind im Stand der Technik nicht zu erzielen gewesen, da die beteiligten Bauelemente, insbesondere Treiber und Stromquelle, nicht dafür ausgelegt waren, fortwährend den maximalen Pulsstrom der mindestens einen LED zu liefern. Erst die Variation des von der Stromquelle bereitgestellten Stroms ermöglicht die Bereitstellung eines besonders hohen Stroms über eine kurze begrenzte Zeitdauer.If a time duration in which the maximum instantaneous current flows exceeds a predefinable time duration, the maximum instantaneous current is the rated current of the at least one LED. This ensures that the LED will not be damaged even if it has to emit high brightness over a longer period of time. If, however, a time period in which the maximum instantaneous current flows does not exceed a predefinable time duration, then the maximum instantaneous current may be the maximum pulse current of the at least one LED. As a result, particularly high levels of brightness can be achieved, in particular at certain points, whereby it is again ensured that the LEDs affected thereby and the components of the circuit arrangement are not damaged. Such high brightnesses have not been achieved in the prior art, since the components involved, in particular driver and power source, were not designed to continuously supply the maximum pulse current of the at least one LED. Only the variation of the current provided by the current source enables the provision of a particularly high current over a short limited period of time.

Infolge der oben erwähnten Erhöhung des Momentanstroms wird vorteilhafterweise der mindestens eine andere Duty-Cycle derart erhöht, dass mindestens eine LED, deren Kurzschlussschalter mit dem mindestens einen anderen Duty-Cycle betrieben wird, ihre momentan einzustellende Helligkeit abgibt. Damit wird erreicht, dass alle LEDs ihre momentan einzustellende Helligkeit abgeben.As a result of the above-mentioned increase of the instantaneous current, the at least one other duty cycle is advantageously increased such that at least one LED whose short-circuit switch is operated with the at least one other duty cycle outputs its currently set brightness. This ensures that all LEDs output their currently set brightness.

Während bei den oben dargestellten bevorzugten Ausführungsformen darauf abgestellt wurde, eine einzustellende Helligkeit bei möglichst großem Duty-Cycle und möglichst geringem Momentanstrom der Stromquelle zu erzielen, trägt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dem Umstand Rechnung, dass gegebenenfalls bei einem bereits vorliegenden minimalen Momentanstrom der Stromquelle eine Helligkeitsanforderung auftritt, die mittels eines vorgegebenen Duty-Cycles bei diesem minimalen Momentanstrom nicht eingestellt werden kann, da sie darunter liegt.While in the preferred embodiments presented above, the aim was to achieve a brightness to be set with the largest possible duty cycle and the lowest possible instantaneous current of the current source, another preferred embodiment of the invention takes into account the fact that, if the instantaneous current already exists, the current source a brightness requirement occurs, which by means of a given duty cycle in this minimum instantaneous current can not be set because it is lower.

Erfindungsgemäß ist deshalb weiterhin vorgesehen, dass ermittelt wird, ob mit dem gegenwärtigen Duty-Cycle bei einem minimalen Momentanstrom der Stromquelle eine einzustellende Helligkeitsabgabe der mindestens einen LED erzielbar ist. Ist dies nicht der Fall, da die bei dem gegenwärtigen Duty-Cycle einstellbare Helligkeitsabgabe über der einzustellenden Helligkeitsabgabe liegt, wird erfindungsgemäß der Duty-Cycle erhöht, mit der Kurzschlussschalter der betreffenden LED betrieben wird. Die Erfindung ermöglicht daher einen äußerst großen Dynamikbereich der von den LEDs abzugebenden Helligkeit, wie er der Vorgehensweise nach dem Stand der Technik nicht zu erzielen war.According to the invention, therefore, it is further provided that it is determined whether a brightness output of the at least one LED to be set can be achieved with the current duty cycle at a minimum instantaneous current of the current source. If this is not the case, since the brightness output which can be set in the current duty cycle is above the brightness output to be set, the duty cycle is increased according to the invention, with which the short-circuit switch of the relevant LED is operated. The invention therefore enables an extremely large dynamic range of the brightness to be emitted by the LEDs, which could not be achieved according to the prior art procedure.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further preferred embodiments emerge from the subclaims.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. Die entsprechenden Schritte sind dabei durch entsprechende Auslegung der Steuervorrichtung realisiert.The preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages apply correspondingly, as far as applicable, to the circuit arrangement according to the invention. The corresponding steps are realized by appropriate design of the control device.

Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)Short description of the drawing (s)

Im Nachfolgenden werden nunmehr Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung; 1 a schematic representation of an embodiment of a circuit arrangement according to the invention;

2 den zeitlichen Verlauf verschiedener Signale von 1 bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren; 2 the time course of various signals from 1 in a method known from the prior art;

3 den zeitlichen Verlauf verschiedener Signale von 1 eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und 3 the time course of various signals from 1 a first embodiment of a method according to the invention; and

4 den zeitlichen Verlauf verschiedener Signale von 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 4 the time course of various signals from 1 a second embodiment of a method according to the invention.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Diese umfasst mehrere LEDs, vorliegend LED1, LED2, LED3, wobei jeder LED ein Kurzschlussschalter parallel geschaltet ist, vorliegend der LED1 der Kurzschlussschalter KS1, der LED2 der Kurzschlussschalter KS2 und der LED3 der Kurzschlussschalter KS3. Wenngleich vorliegend jedem Kurzschlussschalter nur eine LED parallel geschaltet ist, kann selbstverständlich jedem Kurzschlussschalter auch ein LED-Strang umfassend mehrere seriell gekoppelte LEDs parallel geschaltet sein. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a circuit arrangement according to the invention. This comprises a plurality of LEDs, in this case LED1, LED2, LED3, wherein each LED a short-circuiting switch is connected in parallel, in the present case the LED1 of the short-circuiting switch KS1, the LED2 of the short-circuiting switch KS2 and the LED3 of the short-circuiting switch KS3. Although in the present case only one LED is connected in parallel with each short-circuit switch, it goes without saying that each short-circuit switch can also have an LED string comprising a plurality of serially coupled LEDs connected in parallel.

Seriell zu diesen Parallelschaltungen ist eine Stromquelle IQ geschaltet, wobei die Kombination aus Stromquelle IQ und den mehreren Parallelschaltungen zwischen eine Versorgungsspannung VCC und ein Bezugspotential gekoppelt ist. Die Stromquelle IQ ist ausgelegt, einen Nennstrom I0 zu liefern. Der momentan von der Stromquelle IQ bereitgestellte Strom ist mit I bezeichnet. Die Stromquelle IQ umfasst bevorzugt einen Schaltregler und eine Freilaufdiode und arbeitet somit sehr verlustarm.A current source I Q is connected in series with these parallel circuits, the combination of current source I Q and the several parallel circuits being coupled between a supply voltage V CC and a reference potential. The current source I Q is designed to deliver a rated current I 0 . The current current provided by the current source I Q is denoted by I. The current source I Q preferably comprises a switching regulator and a freewheeling diode and thus operates very low loss.

Die Schaltungsanordnung umfasst weiterhin eine Steuervorrichtung 10, mit einem Eingang St, an den Steuersignale zum Einstellen einer momentanen Helligkeitsabgabe der LED1, LED2, LED3 zugeführt werden. Dabei können die einzelnen Steuersignale seriell am Eingang St bereitgestellt werden. Alternativ können mehrere derartige Eingänge St vorgesehen sein. Die Steuervorrichtung 10 weist vorliegend drei Ausgänge auf und zwar einen Ausgang A1 zum Ansteuern des ersten Kurzschlussschalters KS1, einen Ausgang A2 zum Ansteuern des zweiten Kurzschlussschalters KS2 sowie einen Ausgang A3 zum Ansteuern des dritten Kurzschlussschalters KS3. Die an den Ausgängen A1 bis A3 bereitgestellten Signale sind jeweils PWM-Signale, die sich durch einen jeweiligen momentanen Duty-Cycle, das heißt ein momentanes Tastverhältnis, auszeichnen.The circuit arrangement further comprises a control device 10 with an input St to which control signals for setting a momentary brightness output of the LED1, LED2, LED3 are supplied. The individual control signals can be provided serially at the input St. Alternatively, a plurality of such inputs St may be provided. The control device 10 In this case has three outputs, namely an output A1 for driving the first short-circuit switch KS1, an output A2 for driving the second short-circuit switch KS2 and an output A3 for driving the third short-circuit switch KS3. The signals provided at the outputs A1 to A3 are in each case PWM signals which are distinguished by a respective current duty cycle, that is to say a momentary duty cycle.

Das am Ausgang A1 bereitgestellte Signal ist mit S1 bezeichnet, das am Ausgang A2 bereitgestellte Signal ist mit S2 und das am Ausgang A3 bereitgestellte Signal ist mit S3 bezeichnet. Der Duty-Cycle des Signals S1 sei D1, der des Signals S2 sei D2 und der des Signals S3 sei D3. Die Steuervorrichtung 10 weist überdies einen Ausgang A4 auf, der mit einem Steuereingang der Stromquelle gekoppelt ist und über den der von der Stromquelle IQ abgegebene Momentanstrom I eingestellt werden kann.The signal provided at output A1 is designated S1, the signal provided at output A2 is S2, and the signal provided at output A3 is designated S3. The duty cycle of the signal S1 is D1, that of the signal S2 is D2 and that of the signal S3 is D3. The control device 10 moreover has an output A4 which is coupled to a control input of the current source and over which the instantaneous current I output by the current source I Q can be adjusted.

2 zeigt in schematischer Darstellung den zeitlichen Verlauf des Stroms I, sowie der Signale S 1 , S 2 und S 3 . 2 shows a schematic representation of the time course of the current I, as well as the signals S 1 . S 2 and S 3 ,

Dabei ist das Signal S 1 komplementär zum Signal S1, das Signal S 2 komplementär zum Signal S2, und das Signal S 3 komplementär zum Signal S3. Die Darstellung der Signale S 1 , S 2 und S 3 hat den Grund, dass sie die Abfolge wiedergeben, gemäß der die jeweilige LED Licht abgibt.Here is the signal S 1 complementary to the signal S1, the signal S 2 complementary to the signal S2, and the signal S 3 complementary to the signal S3. The representation of the signals S 1 . S 2 and S 3 The reason is that they reflect the sequence according to which the respective LED emits light.

In 2 wird die Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik betrieben (ohne Verbindung zwischen Steuervorrichtung 10 und Stromquelle IQ). Dabei liefert die Stromquelle IQ fortwährend den Nennstrom I0. Beispiehlaft beträgt der Duty-Cycle des Signals S1 50%, der Duty-Cycle des Signals S2 beträgt 90% (entsprechend beträgt der Duty-Cycle des Signals S 2 10%), der Duty-Cycle des Signals S3 beträgt 70% (entsprechend beträgt der Duty-Cycle des Signals S 3 30%). In 2 the circuit arrangement according to the prior art is operated (without connection between the control device 10 and current source I Q ). The current source I Q continuously supplies the rated current I 0 . For example, the duty cycle of the signal S1 is 50%, the duty cycle of the signal S2 is 90% (corresponding to the duty cycle of the signal S 2 10%), the duty cycle of signal S3 is 70% (corresponding to the duty cycle of the signal S 3 30%).

In der Darstellung von 3 wird die Schaltungsanordnung von 1 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben. Die LEDs sollen dieselbe Helligkeit abgeben wir bei dem Verfahren gemäß 2. Hierzu ist die Steuervorrichtung 10 ausgelegt, den kleinsten Duty-Cycle der Signale S1, S2 und S3 von 2 zu ermitteln. Dieser liegt vor beim Signal S1 (50%). Die Steuervorrichtung 10 ist weiterhin ausgelegt, den kleinsten Duty-Cycle, vorliegend S1, möglichst weit zu reduzieren, das heißt vorliegend auf 0%. Gleichzeitig wird der Momentanstrom I der Stromquelle IQ entsprechend abgesenkt, das heißt vorliegend auf unter I0/2, das heißt gemäß den Effizienzkennlinien der LEDs auf unter die Hälfte des Nennstroms I0, wodurch sich der Effizienzvorteil der vorliegenden Erfindung ergibt. Im Beispiel ist als typischer Wert der Wert 0,4·I0 eingezeichnet.In the presentation of 3 is the circuit of 1 operated according to the inventive method. The LEDs should emit the same brightness as in the procedure according to 2 , For this purpose, the control device 10 designed to have the smallest duty cycle of the signals S1, S2 and S3 of 2 to investigate. This is present at signal S1 (50%). The control device 10 is further designed to reduce the smallest duty cycle, in this case S1, as far as possible, that is in the present case to 0%. At the same time, the instantaneous current I of the current source I Q is correspondingly lowered, that is to say below I 0/2 , that is, according to the efficiency characteristics of the LEDs, to less than half of the rated current I 0 , which results in the efficiency advantage of the present invention. In the example the typical value is 0.4 · I 0 .

Der Duty-Cycle S 1 beträgt zur Erzielung der gewünschten Helligkeitsabgabe der LED1 nunmehr 100%. Die Duty-Cycles der weiteren Signale S2, S3 werden entsprechend angepasst. Nach Anpassung beträgt der Duty-Cycle S2 demnach 80%, entsprechend der Duty-Cycle des Signals S 2 20%, und der Duty-Cycle S3 40%, der Duty-Cycle des Signals S 3 entsprechend 60%.The duty cycle S 1 is to achieve the desired brightness output of the LED1 now 100%. The duty cycles of the further signals S2, S3 are adjusted accordingly. After adjustment, the duty cycle S2 is therefore 80%, corresponding to the duty cycle of the signal S 2 20%, and the duty cycle S3 40%, the duty cycle of the signal S 3 corresponding to 60%.

Wird die Schaltungsanordnung von 1 mit den Signalen gemäß 3 betrieben, so geben die LEDs LED1, LED2, LED3 dieselbe Helligkeit ab, wie wenn sie gemäß den Signalen von 2 betrieben werden. Dadurch, dass jedoch der Strom I bei der Vorgehensweise gemäß 3 nur halb so hoch ist wie bei der Vorgehensweise nach 2, werden die LEDs LED1, LED2, LED3 in einem Arbeitsbereich betrieben, der sich durch einen höheren Wirkungsgrad auszeichnet als gemäß der Vorgehensweise von 2.Will the circuit of 1 with the signals according to 3 operated, the LEDs LED1, LED2, LED3 output the same brightness as when they are in accordance with the signals from 2 operate. Thereby, however, that the current I in the procedure according to 3 only half as high as the procedure after 2 , the LEDs LED1, LED2, LED3 are operated in a working area, which is characterized by a higher efficiency than according to the procedure of 2 ,

Die Reduktion der Dutty-Cycles und die entsprechende Absenkung des Momentanstroms I der Stromquelle IQ kann stufenweise, insbesondere in vorgebbaren Stufen erfolgen. Um auf augenblickliche Schwankungen der gewünschten Helligkeitsabgabe zu reagieren, wird die Prüfung, ob eine Reduktion des Momentanstroms I möglich ist, in vorgebbaren zeitlichen Abständen wiederholt.The reduction of the Dutty cycles and the corresponding reduction of the instantaneous current I of the current source I Q can take place in stages, in particular in predefinable stages. In order to respond to instantaneous fluctuations in the desired brightness output, the test of whether a reduction of the instantaneous current I is possible is repeated at predeterminable time intervals.

Wird festgestellt, dass bei dem gegenwärtigen Momentanstrom I und einem vorgebbaren Dutty-Cycle der Signale S1, S2, S3, eine einzustellende Helligkeitsabgabe nicht mehr zu erzielen ist, wird der Momentanstrom I wieder erhöht. Die Erhöhung erfolgt bevorzugt derart, dass der kleinste Dutty-Cycle der Signale S1, S2, S3 0% beträgt. Die jeweils anderen Dutty-Cycles werden entsprechend angepasst.If it is determined that at the instantaneous instantaneous current I and a predefinable dutty cycle of the signals S1, S2, S3, a brightness output to be set can no longer be achieved, the instantaneous current I is increased again. The increase is preferably such that the smallest Dutty cycle of the signals S1, S2, S3 is 0%. The other Dutty cycles are adjusted accordingly.

Wird festgestellt, dass mit den gegenwärtigen Dutty-Cycles bei einem minimalen Momentanstrom I der Stromquelle IQ eine einzustellende Helligkeitsabgabe mindestens einer LED nicht mehr erzielbar ist, da die mit dem gegenwärtigen Dutty-Cycle einstellbare Helligkeitsabgabe über der einzustellenden Helligkeitsabgabe liegt, werden die Duty-Cycles, mit denen die Kurzschlussschalter der LEDs betrieben werden, wieder entsprechend erhöht.If it is determined that with the current Dutty cycles at a minimum instantaneous current I of the current source I Q a brightness output of at least one LED to be set is no longer achievable, since the brightness output adjustable with the current Dutty cycle is above the brightness output to be set, the duty Cycles, with which the short circuit of the LEDs are operated, again increased accordingly.

In der Steuervorrichtung 10 kann vorgesehen sein, dass die im Vorhergehenden genannten Überprüfungsschritte in vorgebbaren zeitlichen Abständen ausgeführt werden oder bei einer Änderung der Steuersignale am Eingang St. Wird die von den LEDs abgegebene Helligkeit einem Regelkreis zugeführt, so kann die Steuervorrichtung 10 den eingestellten Überprüfungsschritt durchführen, wenn sich aufgrund des Regelkreises eine Änderung der Ansteuerung der Kurzschlussschalter KS1 bis KS3 ergibt.In the control device 10 It can be provided that the above-mentioned checking steps are carried out at predeterminable time intervals or when the control signals at the input St. change. If the brightness emitted by the LEDs is fed to a control circuit, the control device can 10 Perform the set verification step, if there is a change in the control of the short-circuit switch KS1 to KS3 due to the control circuit.

4 zeigt den Betrieb der Schaltungsanordnung von 1 gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dargestellt sind der Einfachheit halber lediglich der zeitliche Verlauf des Momentanstroms I sowie der Signale S 1 und S 2 . Der Duty-Cycle des Signals S 3 betrage während der Zeiträume T1 und T3 100%. Wie aus 4 zu erkennen ist, betragen die Duty-Cycles der Signale S 1 und S 2 während des Zeitraums T1 60%, der Momentanstrom I entspricht seinem Nennwert I0. Die LEDs LED1 und LED2 geben demnach während des Zeitraums T1 eine mittlere Helligkeit ab, die LED3 eine maximale Helligkeit, die über einen längeren Zeitraum abgegeben werden kann. Zum Zeitpunkt t1 wird eine besonders hohe Helligkeitsabgabe der LED1 gewünscht. Dies wird vorliegend dadurch erreicht, dass der Duty-Cycle des Signals S 1 während der Zeitdauer T2 auf 100% angehoben wird und gleichzeitig der Momentanstrom I auf den maximalen Pulsstrom IP angehoben wird. Der Betrieb der Schaltungsanordnung mit dem maximalen Pulsstrom IP ist jedoch nur während eines Zeitraums Tmax möglich, ohne dass die Gefahr besteht, dass Elemente der Schaltungsanordnung Schaden nehmen. Vorliegend ist der Zeitraum T2 kleiner als der Zeitraum Tmax, so dass die Schaltungsanordnung gefahrlos mit dem maximalen Pulsstrom IP betrieben werden kann. 4 shows the operation of the circuit of 1 according to a further embodiment of the method according to the invention. Shown are the sake of simplicity, only the time course of the instantaneous current I and the signals S 1 and S 2 , The duty cycle of the signal S 3 during the periods T1 and T3 100%. How out 4 It can be seen that the duty cycle of the signals S 1 and S 2 during the period T1 60%, the instantaneous current I corresponds to its nominal value I 0 . Accordingly, the LEDs LED1 and LED2 emit an average brightness during the period T1, the LED3 a maximum brightness which can be emitted over a longer period of time. At time t 1 , a particularly high brightness output of the LED1 is desired. This is achieved here by the fact that the duty cycle of the signal S 1 during the period T2 is raised to 100% and at the same time the instantaneous current I is raised to the maximum pulse current I P. However, the operation of the circuit arrangement with the maximum pulse current I P is possible only during a time period T max , without the risk of damaging elements of the circuit arrangement. In the present case, the period T2 is smaller than the period T max , so that the circuit arrangement can be operated safely with the maximum pulse current I P.

Da während des Zeitraums T2 die LED2 dieselbe Helligkeit abgeben soll wie während des Zeitraums T1, wird der Duty-Cycle des Signals S 2 im Verhältnis Nennstrom zu maximalem Pulsstrom unter Berücksichtigung der Effizienzkennlinie der LED2 reduziert. Zum Zeitpunkt t2 wird ein Betrieb der LED1 wieder mit der Helligkeit wie im Zeitraum T1 gewünscht. Deshalb wird im Zeitraum T3 der Momentanstrom I wieder auf den Nennstrom I0 abgesenkt, oder, sofern der Betrieb der LED3 dies ermöglicht, noch weiter.Since, during the period T2, the LED 2 is to emit the same brightness as during the period T1, the duty cycle of the signal becomes S 2 Reduced in relation to nominal current to maximum pulse current taking into account the efficiency characteristic of LED2. At the time t 2 , operation of the LED 1 is desired again with the brightness as in the period T1. Therefore, in the period T3, the instantaneous current I is lowered back to the rated current I 0 , or, if the operation of the LED3 allows this, even further.

Die Duty-Cycles der Signale S 1 und S 2 werden wieder entsprechend angepasst, das heißt der Duty-Cycle des Signals S 1 zur Abgabe der gewünschten Helligkeit im Zeitraum T3, der Duty-Cycle des Signals S 2 wieder auf den Duty-Cycle gemäß Zeitraum T1, sofern gewünscht ist, dass die LED2 während der Zeiträume T1 bis T3 kontinuierlich dieselbe Helligkeit abgibt.The duty cycles of the signals S 1 and S 2 are adjusted again accordingly, that is the duty cycle of the signal S 1 to deliver the desired brightness in the period T3, the duty cycle of the signal S 2 again to the duty cycle according to period T1, if it is desired that the LED2 continuously outputs the same brightness during the periods T1 to T3.

Der Zeitraum Tmax kann beispielsweise zwischen 1 ms und 100 ms, bevorzugt 20 ms, betragen.The period T max may be, for example, between 1 ms and 100 ms, preferably 20 ms.

Claims (13)

Verfahren zum Betreiben einer Vielzahl von LEDs (LED1, LED2, LED3) an einer Schaltungsanordnung mit einem Versorgungsanschluss zum Koppeln mit einer Versorgungsspannung (VCC); einem Bezugspotentialanschluss zum Koppeln mit einem Bezugspotential; mindestens einer ersten Parallelschaltung mindestens einer ersten LED (LED1) und eines ersten Kurzschlussschalters (KS1) zum Kurzschließen der mindestens einen ersten LED (LED1); mindestens einer zweiten Parallelschaltung mindestens einer zweiten LED (LED2) und eines zweiten Kurzschlussschalters (KS2) zum Kurzschließen der mindestens einen zweiten LED (LED2); einer Stromquelle (IQ), wobei die Serienschaltung aus der Stromquelle (IQ), der mindestens einen ersten und der mindestens einen zweiten Parallelschaltung zwischen den Versorgungsanschluss und den Bezugspotentialanschluss gekoppelt ist; und einer Steuervorrichtung (10), die mindestens einen ersten Ausgang (A1) zum Ansteuern des ersten Kurzschlussschalters (KS1); einen zweiten Ausgang (A2) zum Ansteuern des zweiten Kurzschlussschalters (KS2); und mindestens einen Eingang (St) zum Zuführen zumindest eines ersten Steuersignals zum Einstellen einer momentanen Helligkeitsabgabe der mindestens einen ersten LED (LED1) und eines zweiten Steuersignals zum Einstellen einer momentanen Helligkeitsabgabe der mindestens einen zweiten LED (LED2) umfasst; gekennzeichnet durch folgenden Schritt: Variieren des Momentanstroms (I) der Stromquelle (IQ) durch die Steuervorrichtung (10) in Abhängigkeit der einzustellenden momentanen Helligkeitsabgabe der mindestens einen ersten LED (LED1) und/oder der mindestens einen zweiten LED (LED2).A method of operating a plurality of LEDs (LED1, LED2, LED3) on a circuit arrangement having a supply terminal for coupling to a supply voltage (V CC ); a reference potential terminal for coupling to a reference potential; at least a first parallel connection of at least one first LED (LED1) and a first short-circuit switch (KS1) for short-circuiting the at least one first LED (LED1); at least one second parallel connection of at least one second LED (LED2) and a second short-circuit switch (KS2) for short-circuiting the at least one second LED (LED2); a current source (I Q ), wherein the series circuit of the current source (I Q ), the at least one first and the at least one second parallel connection between the supply terminal and the reference potential terminal is coupled; and a control device ( 10 ), the at least one first output (A1) for driving the first short-circuit switch (KS1); a second output (A2) for driving the second short-circuit switch (KS2); and at least one input (St) for supplying at least one first control signal for setting an instantaneous brightness output of the at least one first LED (LED1) and a second control signal for setting a momentary brightness output of the at least one second LED (LED2); characterized by the following step: varying the instantaneous current (I) of the current source (I Q ) by the control device ( 10 ) as a function of the instantaneous brightness output to be set of the at least one first LED (LED1) and / or the at least one second LED (LED2). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Bereitstellen eines ersten PWM-Signals (S1), das einen ersten Duty-Cycle aufweist, am ersten Ausgang (A1) der Steuervorrichtung (10); und b) Bereitstellen eines zweiten PWM-Signals (S2), das einen zweiten Duty-Cycle aufweist, am zweiten Ausgang (A2) der Steuervorrichtung (10).Method according to Claim 1, characterized by the following steps: a) provision of a first PWM signal (S1) having a first duty cycle at the first output (A1) of the control device ( 10 ); and b) providing a second PWM signal (S2) having a second duty cycle at the second output (A2) of the control device (FIG. 10 ). Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Schritte: c) Ermitteln des kleineren der mindestens zwei Duty-Cycles; d) Reduzieren des kleineren der mindestens zwei Duty-Cycles und Absenken des Momentanstroms (I) der Stromquelle (IQ) derart, dass die mindestens eine LED (LED1, LED2, LED3), deren Kurzschlussschalter (KS1, KS2, KS3) mit dem kleineren Duty-Cycle betrieben wird, ihre momentan einzustellende Helligkeit abgibt; und e) Reduzieren des mindestens einen anderen Duty-Cycles derart, dass die mindestens eine LED (LED1, LED2, LED3), deren Kurzschlussschalter (KS1, KS2, KS3) mit dem mindestens einen anderen Duty-Cycle betrieben wird, ihre momentan einzustellende Helligkeit abgibt.Method according to claim 2, characterized by the following steps: c) determining the smaller of the at least two duty cycles; d) reducing the smaller of the at least two duty cycles and lowering the instantaneous current (I) of the current source (I Q ) such that the at least one LED (LED1, LED2, LED3) whose short-circuit switch (KS1, KS2, KS3) with the operated smaller duty cycle, their currently set brightness outputs; and e) reducing the at least one other duty cycle in such a way that the at least one LED (LED1, LED2, LED3), whose short-circuit switch (KS1, KS2, KS3) is operated with the at least one other duty cycle, its currently set brightness emits. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) der kleinere der beiden Duty-Cycles auf einen Duty-Cycle von höchstens 10%, bevorzugt höchstens 5%, noch bevorzugter auf 0% reduziert wird.A method according to claim 3, characterized in that in step d) the smaller of the two duty cycles is reduced to a duty cycle of at most 10%, preferably at most 5%, more preferably to 0%. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktion der Duty-Cycles und die entsprechende Absenkung des Momentanstroms (I) der Stromquelle (IQ) stufenweise, insbesondere in vorgebbaren Stufen, erfolgt.Method according to one of claims 3 or 4, characterized in that the reduction of the duty cycle and the corresponding reduction of the instantaneous current (I) of the current source (I Q ) stepwise, in particular in predeterminable stages, takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) in vorgebbaren zeitlichen Abständen wiederholt wird.Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that step c) is repeated at predetermined time intervals. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch folgenden Schritte: f) Ermitteln, ob mit dem gegenwärtigen Momentanstrom (I) bei einem dritten vorgebbaren Duty-Cycle, insbesondere einem Duty-Cycle von 0%, eine einzustellende Helligkeitsabgabe der mindestens einen LED (LED1, LED2, LED3) erzielbar ist; und g) falls die Antwort zu Schritt f) nein lautet: Erhöhen des Momentanstroms (I).Method according to one of claims 2 to 6, characterized by the following steps: f) determining whether with the current instantaneous current (I) at a third predetermined duty cycle, in particular a duty cycle of 0%, a brightness output to be set the at least one LED (LED1, LED2, LED3) can be achieved; and g) if the answer to step f) is no: increasing the instantaneous current (I). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung des Momentanstroms (I) in einem Schritt erfolgt, wobei der Schritt so gewählt ist, dass bei einem vierten vorgebbaren Duty-Cycle, insbesondere einem Duty-Cycle von höchstens 20%, bevorzugt 0%, die einzustellende Helligkeitsabgabe der mindestens einen LED (LED1, LED2, LED3) erzielbar ist.Method according to claim 9, characterized, the increase of the instantaneous current (I) takes place in one step, the step being selected that at a fourth predetermined duty cycle, in particular a duty cycle of at most 20%, preferably 0%, the brightness output of the at least one LED (LED1, LED2, LED3) to be set is achievable. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Momentanstrom (I) der Nennstrom (I0) der mindestens einen LED (LED1, LED2, LED3) ist, wenn eine Zeitdauer, in der der maximale Momentanstrom (I) fließt, eine vorgebbare Zeitdauer (Tmax) überschreitet.Method according to one of claims 7 or 8, characterized in that the maximum instantaneous current (I) of the rated current (I 0 ) of the at least one LED (LED1, LED2, LED3) is, if a period in which the maximum instantaneous current (I) flows, a predetermined period of time (T max ) exceeds. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Momentanstrom (I) der maximale Pulsstrom (IP) der mindestens einen LED (LED1, LED2, LED3) ist, wenn eine Zeitdauer, in der der maximale Momentanstrom (I) fließt, eine vorgebbare Zeitdauer (Tmax) nicht überschreitet.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the maximum instantaneous current (I) is the maximum pulse current (I P ) of the at least one LED (LED1, LED2, LED3), if a period of time in which the maximum instantaneous current (I ) flows, does not exceed a predetermined period of time (T max ). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: h) Erhöhen des mindestens einen anderen Duty-Cycles derart, dass mindestens eine LED (LED1, LED2, LED3), deren Kurzschlussschalter (KS1, KS2, KS3) mit dem mindestens einen anderen Duty-Cycle betrieben wird, ihre momentan einzustellende Helligkeit abgibt.Method according to one of claims 7 to 10, characterized by the following step: h) increasing the at least one other duty cycle in such a way that at least one LED (LED1, LED2, LED3), whose short-circuit switch (KS1, KS2, KS3) is operated with the at least one other duty cycle, outputs its current brightness to be set. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: i) Ermitteln, ob mit dem gegenwärtigen Duty-Cycle bei einem minimalen Momentanstrom (I) der Stromquelle (IQ) eine einzustellende Helligkeitsabgabe der mindestens einen LED (LED1, LED2, LED3) erzielbar ist; und j) falls die Antwort zu Schritt i) nein lautet, da die bei dem gegenwärtigen Duty-Cycle einstellbare Helligkeitsabgabe über der einzustellenden Helligkeitsabgabe liegt: Erhöhen des Duty-Cycles, mit dem der Kurzschlussschalter (KS1, KS2, KS3) der mindestens einen LED (LED1, LED2, LED3) betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized by the following steps: i) determining whether with the current duty cycle at a minimum instantaneous current (I) of the current source (I Q ) a brightness output of the at least one LED to be set (LED1, LED2, LED3) is achievable; and j) if the answer to step i) is no, since the brightness output adjustable at the current duty cycle is above the brightness output to be adjusted: increasing the duty cycle with which the short circuit switch (KS1, KS2, KS3) of the at least one LED (LED1, LED2, LED3) is operated. Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Vielzahl von LEDs (LED1, LED2, LED3) mit – einem Versorgungsanschluss zum Koppeln mit einer Versorgungsspannung (VCC); – einem Bezugspotentialanschluss zum Koppeln mit einem Bezugspotential; – mindestens einer ersten Parallelschaltung mindestens einer ersten LED (LED1) und eines ersten Kurzschlussschalters (KS1) zum Kurzschließen der mindestens einen ersten LED (LED1); – mindestens einer zweiten Parallelschaltung mindestens einer zweiten LED (LED2) und eines zweiten Kurzschlussschalters (KS2) zum Kurzschließen der mindestens eine zweiten LED (LED2); – einer Stromquelle (IQ), wobei die Serienschaltung aus der Stromquelle (IQ), der mindestens einen ersten und der mindestens einen zweiten Parallelschaltung zwischen den Versorgungsanschluss und den Bezugspotentialanschluss gekoppelt ist; und – einer Steuervorrichtung (10) umfassend: – mindestens einen ersten Ausgang (A1) zum Ansteuern des ersten Kurzschlussschalters (KS1); – einen zweiten Ausgang (A2) zum Ansteuern des zweiten Kurzschlussschalters (KS2); und – mindestens einen Eingang (St) zum Zuführen zumindest eines Steuersignals zum Einstellen einer momentanen Helligkeit der mindestens einen ersten (LED1) und einer momentanen Helligkeit der mindestens einen zweiten LED (LED2); dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle (IQ) einen Steuereingang zum Variieren des von ihr bereitstellbaren Momentanstroms (I) umfasst, wobei die Steuervorrichtung (10) weiterhin einen dritten Ausgang (A4) umfasst, der mit dem Steuereingang der Stromquelle (IQ) gekoppelt ist.Circuit arrangement for operating a plurality of LEDs (LED1, LED2, LED3) with - a supply terminal for coupling to a supply voltage (V CC ); A reference potential terminal for coupling to a reference potential; - At least a first parallel connection of at least a first LED (LED1) and a first short-circuit switch (KS1) for shorting the at least one first LED (LED1); - At least a second parallel connection of at least one second LED (LED2) and a second short-circuit switch (KS2) for shorting the at least one second LED (LED2); - A current source (I Q ), wherein the series circuit of the current source (I Q ), the at least a first and the at least one second parallel connection between the supply terminal and the reference potential terminal is coupled; and a control device ( 10 ) comprising: - at least one first output (A1) for driving the first short circuit switch (KS1); - A second output (A2) for driving the second short-circuit switch (KS2); and - at least one input (St) for supplying at least one control signal for setting an instantaneous brightness of the at least one first (LED1) and one instantaneous brightness of the at least one second LED (LED2); characterized in that the current source (I Q ) comprises a control input for varying the instantaneous current (I) which it can provide, the control device ( 10 ) further comprises a third output (A4) coupled to the control input of the current source (I Q ).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014090640A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-19 Osram Gmbh Current compensation device and lighting apparatus with the same
DE102016207732A1 (en) * 2016-05-04 2017-11-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft lighting device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012005777T5 (en) * 2012-05-16 2014-10-23 Vastview Technology Inc. Method and device for driving LED-based lighting units
CN112180242B (en) * 2020-10-15 2024-06-21 东莞飞思凌通信技术有限公司 Method and device for diagnosing DDR interface circuit faults of high-density chip

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050243022A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-03 Arques Technology, Inc. Method and IC driver for series connected R, G, B LEDs
WO2009029553A2 (en) * 2007-08-24 2009-03-05 Cirrus Logic, Inc. Multi-led control
DE102007044476A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-19 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Lighting unit and method for controlling the lighting unit
DE102007053481A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-14 Diehl Aerospace Gmbh Method for producing mixed light colors

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8207691B2 (en) * 2005-04-08 2012-06-26 Eldolab Holding B.V. Methods and apparatus for operating groups of high-power LEDS
EP1935073A4 (en) * 2005-09-20 2009-05-20 Analog Devices Inc Driving parallel strings of series connected leds
US8400071B2 (en) * 2007-12-07 2013-03-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED lamp power management system and method
TWI459858B (en) * 2008-06-24 2014-11-01 Eldolab Holding Bv Control unit for an led assembly and lighting system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050243022A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-03 Arques Technology, Inc. Method and IC driver for series connected R, G, B LEDs
WO2009029553A2 (en) * 2007-08-24 2009-03-05 Cirrus Logic, Inc. Multi-led control
DE102007044476A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-19 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Lighting unit and method for controlling the lighting unit
DE102007053481A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-14 Diehl Aerospace Gmbh Method for producing mixed light colors

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014090640A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-19 Osram Gmbh Current compensation device and lighting apparatus with the same
DE102016207732A1 (en) * 2016-05-04 2017-11-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft lighting device

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