DE102011004452A1 - Method for controlling dimming of e.g. LED of lighting module in lighting system, involves converting dimming specified values to obtain intermediate values between steps of duty factor, and selecting sub group from group of pulses - Google Patents

Method for controlling dimming of e.g. LED of lighting module in lighting system, involves converting dimming specified values to obtain intermediate values between steps of duty factor, and selecting sub group from group of pulses Download PDF

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Abstract

The method involves converting analog or digital dimming specified values in pulse width modulation (PWM) pulses to dimming of electric load e.g. LED. A duty factor is adjustable in discrete steps. The constant dimming specified values are converted to obtain intermediate values between the steps of the discrete variable duty factor. A sub group is selected from a group of PWM pulses, where frequency of the PWM pulses is higher than 200 hertz. A lighting module is connected with a CPU over a signal line for sending of dimming specified values. Independent claims are also included for the following: (1) an integrated circuit for controlling dimming of an electric load (2) a lighting system comprising a lighting module.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Verbrauchers, vorzugsweise zum Dimmen eines Leuchtmittels, indem dem Verbraucher eine Folge von Impulsen zugeführt wird, deren Impulsbreite in diskreten Schritten veränderbar ist.The invention relates to a method for controlling an electrical load, preferably for dimming a light source, by supplying the consumer with a train of pulses whose pulse width is variable in discrete steps.

In der Beleuchtungstechnik hat sich die Steuerung der Leuchtmittel von einer Zentrale über einen Bus weitgehend durchgesetzt, wobei die Zentrale mit den Betriebsgeräten für die Leuchtmittel mittels digitaler Signale korrespondiert, die in der Regel dem DALI-Standard (DALI = Digital Adressable Lighting Interface) entsprechen. Zur Steuerung der Helligkeit (Dimmen) des von den Leuchtmitteln abzugebenden Lichtes werden von der Zentrale digitale Steuersignale ausgesendet, die empfangsseitig in diskrete analoge Dimmwerte umgewandelt und dann in PWM-Impulse werden, deren Impulse dann entsprechend den diskreten analogen Dimmwerten pulsbreitenmoduliert sind.In lighting technology, the control of the lighting means has largely prevailed from a central office via a bus, the central office corresponding to the operating devices for the lighting means by means of digital signals, which generally correspond to the DALI standard (DALI = Digital Addressable Lighting Interface). To control the brightness (dimming) of the light to be emitted by the lamps, digital control signals are transmitted by the control unit, which are converted on the receiver side into discrete analogue dimming values and then into PWM pulses whose pulses are then pulse width modulated in accordance with the discrete analogue dimming values.

Für die Umwandlung der digitalen Steuersignale zunächst in diskrete analoge Dimmwerte und dann in PWM-Impulse werden Mikroprozessoren verwendet, die aus Preisgründen in der Regel nur mit einer Rate von 10 bis 12 Bit arbeiten. Das hat zur Folge, dass die die Abhängigkeit des Tastverhältnisses der PWM-Impulse von den analogen Dimmwerten darstellende Funktion eine Treppenfunktion ist, deren Treppensprünge jedenfalls im unteren Helligkeitsbereich so groß sind, dass das menschliche Auge Veränderungen des Dimmwerts als Helligkeitssprünge wahrnimmt.For the conversion of the digital control signals first into discrete analogue dimming values and then into PWM pulses, microprocessors are used which, for reasons of price, usually work only at a rate of 10 to 12 bits. The consequence of this is that the function representing the dependence of the duty cycle of the PWM pulses on the analog dimming values is a staircase function whose staircase jumps are so great, at least in the lower brightness range, that the human eye perceives changes in the dimming value as brightness jumps.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine statische oder dynamische Dimmwertvorgabe in ein in diskreten Schritten hinsichtlich seines Tastverhältnisses veränderbares PWM-Signal mit verbesserter Auflösung, d. h. in mehrere Zwischenwerte umzusetzen.It is the object of the invention to provide a static or dynamic dimming value specification in a PWM signal with improved resolution, which can be changed in discrete steps with respect to its duty cycle. H. into several intermediate values.

Erfindungsgemäss wird dies erreicht, indem das zeitliche Mittel in Zwischenschritte zwischen zwei diskreten Tastverhältnis-Schritten gelegt werde kann.According to the invention this is achieved by the temporal mean can be placed in intermediate steps between two discrete duty cycle steps.

Gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung wird daher ein Verfahren zur Dimmsteuerung eines elektrischen Verbrauchers, vorzugsweise eines Leuchtmittels, wie bspw. LED oder OLED, vorgeschlagen. Dabei wird zum Dimmen ein analoger oder digitaler Dimmvorgabewert in ein PWM-Signal mit in diskreten Schritten einstellbarem Tastverhältnis umgesetzt. Zur Erzielung von Zwischenwerten für das zeitlich mittlere Tastverhältnis zwischen zwei Schritten des diskret veränderbaren Tastverhältnis wird ein konstanter Dimmvorgabewert dadurch umgesetzt, dass aus einer Gruppe vom PWM-Impulsen eine Untergruppe ausgewählt wird, die wenigstens einen PWM-Impuls aufweist, und deren Tastverhältnis von dem der übrigen PWM-Impulse vorzugsweise um einen diskreten Schritt nach oben oder unten abweicht.According to a first aspect of the invention, therefore, a method for dimming control of an electrical load, preferably a light source, such as LED or OLED proposed. In this case, an analogue or digital dimming preset value is converted into a PWM signal with a duty cycle that can be set in discrete steps for dimming. To obtain intermediate values for the time average duty cycle between two steps of the discretely variable duty cycle, a constant dimming setpoint is implemented by selecting from a group of PWM pulses a subgroup having at least one PWM pulse and whose duty cycle is equal to that of the PWM pulse remaining PWM pulses preferably deviates by a discrete step up or down.

Zum dynamischen Dimmen, also einem zeitlich sich verändernden Dimmvorgabewert, kann die Anzahl der PWM-Impulse der Untergruppe mit abweichendem Tastverhältnis sukzessive erhöht werden, bspw. bis alle PWM-Impulse das abweichende Tastverhältnis aufweisen.For dynamic dimming, ie a time-varying dimming setpoint, the number of PWM pulses of the subgroup with different duty cycle can be successively increased, for example until all PWM pulses have the deviating duty cycle.

Dabei kann bei diesem dynamischen Dimmen, d. h. einer Veränderung der Dimmwertvorgabe, die sukzessive Veränderung der Anzahl der PWM-Impulse der Untergruppe mit abweichendem Tastverhältnis, bei entsprechender Änderung der Dimmwertvorgabe auch über mehrere diskrete Schritte des PWM-Tastverhältnis hinweg über einen vorgegeben Dimmzeitraum, innerhalb dessen ein von einem ersten Wert abweichender Dimmwert anzusteuern ist, gleichmässig verteilt werden. Somit kann auch über einen langen vorgegebenen Dimmzeitraum hinweg bei verhältnismässig geringer Änderung der Dimmwertvorgabe eine für das menschliche Auge stufenlose Änderung der Lichtleistung erzielt werden.In this case, in this dynamic dimming, d. H. a change in the Dimmwertvorgabe, the successive change in the number of PWM pulses of the subgroup with different duty cycle, with a corresponding change in Dimmwertvorgabe also over several discrete steps of the PWM duty cycle over a predetermined dimming period, within which to control a deviating from a first value dimming is to be distributed evenly. Thus, even for a long predetermined dimming period with a relatively small change in the Dimmwertvorgabe a continuous change of the light output for the human eye can be achieved.

Die Position der PWM-Impulse innerhalb der Gruppe kann periodisch oder quasi-zufällig verändert werden, bspw. um Resonanzen zu verringern.The position of the PWM pulses within the group can be changed periodically or quasi-randomly, for example, to reduce resonances.

Der Dimmvorgabewert kann dabei digital vorliegen und über einen Dimmbereich in eine höhere Anzahl an Schritten aufgelöst sein als die Anzahl der Schritte, die für die Veränderung des Tastverhältnisses bereitgestellt sind.The dimming preset value can be present digitally and resolved over a dimming range into a higher number of steps than the number of steps provided for the change of the duty cycle.

Die Frequenz der PWM-Impulse kann so hoch gewählt werden, dass ein durch die Erzeugung der Zwischenwerte entstehendes Flackern der Helligkeit des von dem Leuchtmittel abgegebenen Lichtes durch die Trägheit des menschlichen Auges nicht mehr wahrgenommen wird.The frequency of the PWM pulses can be selected so high that a flickering of the brightness of the light emitted by the luminous means due to the generation of the intermediate values is no longer perceived by the inertia of the human eye.

Die Frequenz der PWM-Impulse kann bspw. höher als 200 Hz gewählt werden.The frequency of the PWM pulses can be selected, for example, higher than 200 Hz.

Die Erfindung betriff auch eine Integrierte Schaltung insbesondere ASIC, Mikroprozessor oder Hybrid davon, welche Schaltung zur Durchführung eines Verfahrens der oben genannten Art ausgebildet ist.The invention also relates to an integrated circuit, in particular ASIC, microprocessor or hybrid thereof, which circuit is designed to carry out a method of the abovementioned type.

Ein weiterer Aspekt betrifft ein dimmbares Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere LEDS oder OLEDs, aufweisend eine derartige Integrierte Schaltung.A further aspect relates to a dimmable operating device for lighting means, in particular LEDS or OLEDs, comprising such an integrated circuit.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Beleuchtungsmodul, aufweisend Leuchtmittel, insbesondere LEDs oder OLEDs, sowie ein Betriebsgerät. The invention also relates to a lighting module, comprising lighting means, in particular LEDs or OLEDs, and a control gear.

Schliesslich schlägt die Erfindung auch ein Beleuchtungssystem vor, aufweisend wenigstens ein Beleuchtungsmodul, das über eine Signalleitung mit einer Zentraleinheit verbunden ist, die zur Aussendung von Dimmvorgaben ausgelegt ist, insbesondere gemäss dem DALI-Standard.Finally, the invention also proposes a lighting system, comprising at least one lighting module which is connected via a signal line with a central unit, which is designed for the transmission of dimming specifications, in particular according to the DALI standard.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat auch den Vorteil, dass ein Hoch- oder Herunterdimmen relativ langsam und kontinuierlich erfolgen kann. Bei dem herkömmlichen Verfahren erfolgt das Umschalten dagegen von einer diskreten Pulsweite auf die nächste immer für alle Pulspakete gleichzeitig und damit schlagartig.The method according to the invention also has the advantage that up- or down-dimming can take place relatively slowly and continuously. In the conventional method, however, switching from one discrete pulse width to the next always occurs simultaneously for all pulse packets and thus abruptly.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.Embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine grafische Darstellung der Abhängigkeit des Tastverhältnisses (PWM-Einstellung) einer zum Dimmen eines Leuchtmittels dienenden Abfolge von PWM-Impulsen von dem Dimmpegel, 1 a graphical representation of the dependence of the duty cycle (PWM setting) serving a dimming of a lamp sequence of PWM pulses of the dimming level,

2 einen Ausschnitt aus einer Abfolge von PWM-Impulsen zum Dimmen eines Leuchtmittels mit zwei diskreten Pulsweiten, und 2 a section of a sequence of PWM pulses for dimming a lamp with two discrete pulse widths, and

3(a) und (b) sowie 4(a) und (b) Ausschnitte aus einer Abfolge von PWM-Impulsen wie in 2, jedoch mit verschiedenen Zwischenwerten zwischen den beiden in 2 gezeigten diskreten Pulsweiten. 3 (a) and (b) as well 4 (a) and (b) sections of a sequence of PWM pulses as in FIG 2 , but with different intermediate values between the two in 2 shown discrete pulse widths.

Nicht dargestellte Grundlage von 1 ist die bekannte Erzeugung einer Abfolge von PWM-Impulsen zum Dimmen der Helligkeit des von einem Leuchtmittel abgestrahlten Lichtes durch Veränderung von der Impulsbreite der PWM-Impulse und damit von deren Tastverhältnis. Dazu werden bspw. in einer Zentrale digitale Steuersignale erzeugt (oder anderweitig Steuersignale erzeugt), aus denen mittels eines empfangsseitig vorgesehenen Mikroprozessors PWM-Impulse erzeugt werden, die letztendlich zur Einstellung der Helligkeit des von dem Leuchtmittel abgegebenen Lichtes dienen. Die Änderung des Tastverhältnisses der PWM-Impulse erfolgt dabei entsprechend der Auflösung des Mikroprozessors in diskreten Schritten. Die Auflösung, bspw. zwischen 10 und 14 Bit kann dabei geringer sein als die Auflösung des Dimmvorgabewerts, wenn dieser digital oder auch analog ist (quasi unendlich feine Auflösung).Not shown basis of 1 is the known generation of a sequence of PWM pulses for dimming the brightness of the light emitted by a light source by changing the pulse width of the PWM pulses and thus of their duty cycle. For this purpose, for example, in a central digital control signals generated (or otherwise generates control signals) from which PWM pulses are generated by means of a microprocessor provided on the receiving side, which ultimately serve to adjust the brightness of the emitted light from the lamp. The change in the duty cycle of the PWM pulses is carried out according to the resolution of the microprocessor in discrete steps. The resolution, for example between 10 and 14 bits, may be less than the resolution of the dimming preset value, if this is digital or analog (quasi infinitely fine resolution).

1 zeigt in zwei Kurven die Abhängigkeit des Tastverhältnisses der PWM-Impulse von den diskreten analogen Dimmwerten (Dimmlevel). Die Dimmwerte sind in Prozent angegeben und liegen zwischen 0 und 100%. Sie sind diskret und nur Schritten von einigen Prozent veränderbar. Das führt dazu, dass auch die Änderung der Pulsweite der Impulse der PWM-Impulse, und damit auch das Tastverhältnis der PWM-Impulse nur in diskreten Schritten veränderbar sind. Die Schrittweite der diskreten analogen Dimmwerte hängt von dem verwendeten Mikroprozessor ab. Je höher die Bit-Rate ist, mit welcher der verwendete Mikroprozessor arbeiten kann, umso kleiner ist die Schrittweite der Dimmwerte und umso kleiner sind auch die diskreten Schritte zwischen zwei aufeinander folgenden möglichen Pulsweiten. Die Pulsweite kann ebenfalls zwischen 0 und 100% variieren. 1 shows in two curves the dependence of the duty cycle of the PWM pulses on the discrete analogue dimming values (dimming level). The dimming values are given in percent and lie between 0 and 100%. They are discreet and changeable only by a few percent. This means that even the change in the pulse width of the pulses of the PWM pulses, and thus the duty cycle of the PWM pulses can be changed only in discrete steps. The step size of the discrete analog dimming values depends on the microprocessor used. The higher the bit rate at which the microprocessor used can operate, the smaller the step size of the dimming values and the smaller are the discrete steps between two successive possible pulse widths. The pulse width can also vary between 0 and 100%.

In 1 zeigt die in einer durchgezogenen Linie dargestellte Kurve die Abhängigkeit des mit einer kleinen aber meist üblichen Auflösung (hier mit 10-Bit) arbeitenden Mikroprozessor erzeugten Tastverhältnisses von PWM-Impulsen von den diskreten analogen Dimmwerten, während die in gestrichelten Linien dargestellte Kurve die entsprechende Abhängigkeit zeigt, wenn die PWM-Impulse mit einer größeren Auflösung (hier mit 15-Bit) arbeitenden Mikroprozessor erzeugt wurden. Man erkennt, dass die als durchgezogene Linie dargestellte Kurve sichtbar treppenartig ausgebildet ist, während die als gestrichelte Linie dargestellte Kurve einen scheinbar steten Verlauf zeigt.In 1 For example, the graph shown by a solid line shows the dependence of the duty cycle of PWM pulses on the discrete analogue dimming values produced with a small but most common resolution (here 10-bit) microprocessor, while the curve shown in dashed lines shows the corresponding dependency when the PWM pulses were generated at a higher resolution (here 15-bit) microprocessor. It can be seen that the curve shown as a solid line is visible staircase-like, while the curve shown as a dashed line shows a seemingly steady course.

Die als durchgehende Linie dargestellte Kurve zeigt insbesondere im unteren Helligkeitsbereich zwischen aufeinanderfolgenden diskreten Dimmwerten relativ starke Abstufungen der Impulsbreite bzw. des Tastverhältnisses der PWM-Impulse, die das menschliche Auge als unerwünschte Helligkeitssprünge wahrnimmt.The curve shown as a solid line shows, especially in the lower brightness range between successive discrete dimming values, relatively strong gradations of the pulse width or of the pulse duty factor of the PWM pulses, which the human eye perceives as unwanted brightness jumps.

Abhilfe bringen könnte die Verwendung eines Mikroprozessors, der mit einer höheren Rate als der im Bereich der Beleuchtungstechnik üblichen Rate von 10 Bit arbeitet. Solche Mikroprozessoren sind jedoch entsprechend teurer. Aus diesem Grunde wurde hier ein anderer Weg gewählt, um die unerwünschten Helligkeitssprünge zu vermeiden, der nachfolgend erläutert wird.This could be remedied by using a microprocessor which operates at a higher rate than the usual 10-bit rate in the field of lighting technology. However, such microprocessors are correspondingly more expensive. For this reason, another way has been chosen here in order to avoid the unwanted brightness jumps, which will be explained below.

In 2 ist ein Ausschnitt aus einer Abfolge von PWM-Impulsen mit einer Pulsfolgefrequenz von z. B. 100 Hz (1/T) dargestellt. Die PWM-Impulse zeigen zwei aufeinanderfolgend einstellbare Impulsbreiten, die einem Tastverhältnis von 25% und 30% entsprechen.In 2 is a section of a sequence of PWM pulses with a pulse repetition frequency of z. B. 100 Hz (1 / T) shown. The PWM pulses show two successively adjustable pulse widths corresponding to a duty cycle of 25% and 30%.

Entsprechende Ausschnitte aus Abfolgen von PWM-Impulsen zeigen auch 3(a) und (b) sowie die 4(a) und (b), wobei die Impulsfolgefrequenz jedoch höher, und zwar mit z. B. 400 Hz (4/T) gewählt wurde. Die drei 3(a), 3(b) und 4(a) zeigen Maßnahmen, um drei Zwischenwerte zwischen den beiden in 2 dargestellten aufeinanderfolgenden Impulsbreiten zu erzeugen, und zwar so, dass sie Tastverhältnisse von 26,25%, 27,5% und 28,75% zu generieren. Das Tastverhältnis des Ausschnittes in 4(b) entspricht dem größeren Tastverhältnis von 30% in 2, allerdings ist die Impulsfolgefrequenz der PWM-Impulse in 4(b) vier mal so hoch wie das der PWM-Impulse in 2.Corresponding excerpts from sequences of PWM pulses also show 3 (a) and (b) and the 4 (a) and (b), but the pulse repetition frequency is higher, with z. B. 400 Hz (4 / T) was selected. The three 3 (a) . 3 (b) and 4 (a) show action to intervene between the two in 2 to produce successive pulse widths shown, such that they generate duty cycles of 26.25%, 27.5% and 28.75%. The duty cycle of the cut-out in 4 (b) corresponds to the larger duty cycle of 30% in 2 However, the pulse repetition frequency of the PWM pulses is in 4 (b) four times as high as that of the PWM pulses in 2 ,

In 3(a) wurde in einer Gruppe von vier aufeinanderfolgenden PWM-Impulsen nur der jeweils erste mit der größere Impulsbreite (Tastverhältnis 30%) versehen, während die übrigen drei PWM-Impulse der Gruppe die geringere Impulsbreite (Tastverhältnis 25%) aufweisen.In 3 (a) For example, in a group of four consecutive PWM pulses, only the first one was given the larger pulse width (duty cycle 30%) while the remaining three PWM pulses of the group had the smaller pulse width (duty cycle 25%).

In 3(b) wurden in der Gruppe von vier aufeinanderfolgenden PWM-Impulsen nur die jeweils beiden ersten mit der größere Impulsbreite (Tastverhältnis 30%) versehen, während die übrigen zwei Impulse der Gruppe die geringere Impulsbreite (Tastverhältnis 25%) aufweisen.In 3 (b) For example, in the group of four consecutive PWM pulses, only the first two were given the larger pulse width (duty cycle 30%), while the remaining two pulses of the group had the smaller pulse width (duty cycle 25%).

In 4(a) wurden in der Gruppe von vier aufeinanderfolgenden PWM-Impulsen nur die jeweils drei ersten mit der größere Impulsbreite (Tastverhältnis 30%) versehen, während der übrige PWM-Impuls der Gruppe die geringere Impulsbreite (Tastverhältnis 25%) aufweist.In 4 (a) For example, in the group of four consecutive PWM pulses, only the first three each were given the larger pulse width (duty cycle 30%) while the remainder of the PWM pulse of the group had the smaller pulse width (duty cycle 25%).

In 4(b) wurden in der Gruppe von vier aufeinanderfolgenden PWM-Impulsen alle vier mit der größere Impulsbreite (Tastverhältnis 30%) versehen.In 4 (b) In the group of four consecutive PWM pulses, all four were provided with the larger pulse width (duty cycle 30%).

Durch die drei Zwischenwerte wird die als durchgezogene Linie dargestellte Kurve in 1 eingeebnet, mit der Folge, dass Helligkeitssprünge nicht mehr wahrnehmbar sind.The three intermediate values make the curve shown as a solid line in 1 leveled, with the result that brightness jumps are no longer perceptible.

Im Bereich einer Impulsfolgefrequenz von etwa 400 Hz kann es zu unerwünschten akustischen Resonanzen kommen. Um dem entgegenzuwirken, sollte die Erzeugung der Zwischenwerte unregelmäßig erfolgen. Das kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass man in 3(b) in den aufeinanderfolgenden Gruppen von jeweils vier PWM-Impulsen in der ersten Gruppe die beiden ersten PWM-Impulse mit der größeren Impulsbreite versieht, während man in der zweiten Gruppen den ersten und den dritten PWM-Impuls in dieser Weise variiert, usw.In the range of a pulse repetition frequency of about 400 Hz, undesired acoustic resonances can occur. To counteract this, the generation of intermediate values should be irregular. This can for example be done by being in 3 (b) in the successive groups of every four PWM pulses in the first group, providing the first two PWM pulses with the larger pulse width, while in the second groups, varying the first and third PWM pulses in this way, etc.

Die Variation der Impulsbreite muss im übrigen nicht immer in Richtung zu größeren Werten erfolgen, sondern kann ebenso in die andere Richtung erfolgen. In einer Gruppe vom PWM-Impulsen können auch mehr als zwei unterschiedliche Tastverhältnissen vorliegen, um bei Betrachtung im zeitlichen Mittel Zwischenwerte zu erzeugen.Incidentally, the variation of the pulse width does not always have to be in the direction of larger values, but can also be done in the other direction. In a group of PWM pulses, there may also be more than two different duty cycles to produce intermediate values when viewed on average over time.

Claims (11)

Verfahren zur Dimmsteuerung eines elektrischen Verbrauchers, vorzugsweise eines Leuchtmittels, wie bspw. LED oder OLED, wobei zum Dimmen ein analoger oder digitaler Dimmvorgabewert in PWM-Impulsen mit in diskreten Schritten einstellbarem Tastverhältnis umgesetzt wird, wobei zur Erzielung von Zwischenwerten für das zeitlich mittlere Tastverhältnis zwischen zwei Schritten des diskret veränderbaren Tastverhältnis ein konstanter Dimmvorgabewert dadurch umgesetzt wird, dass aus einer Gruppe vom PWM-Impulsen eine Untergruppe ausgewählt wird, die wenigstens einen PWM-Impuls aufweist, und deren Tastverhältnis von dem der übrigen PWM-Impulse vorzugsweise um einen diskreten Schritt nach oben oder unten abweicht.Method for dimming control of an electrical load, preferably a light source, such as LED or OLED, wherein for dimming an analogue or digital dimming preset value is converted into PWM pulses with a duty cycle which can be set in discrete steps, wherein to obtain intermediate values for the time average duty cycle between two steps of the discretely variable duty cycle, a constant dimming setpoint is converted by selecting from a group of the PWM pulses a subgroup having at least one PWM pulse and the duty cycle thereof the remaining PWM pulses preferably deviates by a discrete step up or down. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum dynamischen Dimmen die Anzahl der PWM-Impulse der Untergruppe mit abweichendem Tastverhältnis sukzessive erhöht wird, bis alle PWM-Impulse das abweichende Tastverhältnis aufweisen.A method according to claim 1, characterized in that for dynamic dimming, the number of PWM pulses of the subgroup with different duty ratio is successively increased until all PWM pulses have the deviating duty cycle. Verfahren nach Anspruch 2, wobei beim dynamischen Dimmen, d. h. einer Veränderung der Dimmwertvorgabe, die sukzessive Veränderung der Anzahl der PWM-Impulse der Untergruppe mit abweichendem Tastverhältnis, bei entsprechender Änderung der Dimmwertvorgabe auch über mehrere diskrete Schritte des PWM-Tastverhältnis hinweg über einen vorgegeben Dimmzeitraum, innerhalb dessen ein von einem ersten Wert abweichender Dimmwert anzusteuern ist, gleichmässig verteilt wird.The method of claim 2, wherein in dynamic dimming, i. H. a change in the Dimmwertvorgabe, the successive change in the number of PWM pulses of the subgroup with different duty cycle, with a corresponding change in Dimmwertvorgabe also over several discrete steps of the PWM duty cycle over a predetermined dimming period, within which to control a deviating from a first value dimming is distributed evenly. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der PWM-Impulsen innerhalb der Gruppe periodisch oder zufällig verändert wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the position of the PWM pulses within the group is changed periodically or randomly. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dimmvorgabewert digital vorliegt und über einen Dimmbereich in eine höhere Anzahl an Schritten aufgelöst ist als die Anzahl der Schritte, die für die Veränderung des Tastverhältnisses bereitgestellt sind.Method according to one of the preceding claims, wherein the dimming default value is digital and is resolved over a dimming range in a higher number of steps than the number of steps that are provided for the change of the duty cycle. Verfahren zum Dimmen eines Leuchtmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Impulsfolge-Frequenz so hoch gewählt wird, dass ein durch die Erzeugung der Zwischenwerte entstehendes Flackern der Helligkeit des von dem Leuchtmittel abgegebenen Lichtes durch die Trägheit des menschlichen Auges nicht mehr wahrgenommen wird.Method for dimming a luminous means according to one of the preceding claims, wherein the pulse repetition frequency is chosen to be so high that a flickering of the brightness of the light emitted by the luminous means caused by the generation of the intermediate values is due to the inertia of the human eye is no longer perceived. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der PWM-Impulse höher als 200 Hz gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the frequency of the PWM pulses is selected higher than 200 Hz. Integrierte Schaltung insbesondere ASIC, Mikroprozessor oder Hybrid davon, welche Schaltung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.Integrated circuit, in particular ASIC, microprocessor or hybrid thereof, which circuit is designed to carry out a method according to one of the preceding claims. Dimmbares Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere LEDS oder OLEDs, aufweisend eine Schaltung nach Anspruch 8.Dimmable operating device for lamps, in particular LEDS or OLEDs, comprising a circuit according to claim 8. Beleuchtungsmodul, aufweisend Leuchtmittel, insbesondere LEDS oder OLEDs, sowie ein Betriebsgerät nach Anspruch 9.Lighting module, comprising light-emitting means, in particular LEDS or OLEDs, and an operating device according to claim 9. Beleuchtungssystem, aufweisend wenigstens ein Beleuchtungsmodul nach Anspruch 10, das über eine Signalleitung mit einer Zentraleinheit verbunden ist, die zur Aussendung von Dimmvorgaben ausgelegt ist, insbesondere gemäss dem DALI-Standard.Lighting system, comprising at least one lighting module according to claim 10, which is connected via a signal line to a central unit, which is designed for the transmission of dimming specifications, in particular according to the DALI standard.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011122256A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 Diehl Aerospace Gmbh Device for controlling a lighting device and method for controlling a lighting device
FR2986936A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-16 Valeo Illuminacion Method for controlling lighting/signaling functions of LED blocks of car, involves decoding and switching transmitted coded modulated supply signal toward lighting/signaling blocks to execute discriminated lighting/signaling function
WO2015175694A3 (en) * 2014-05-13 2016-01-07 Ilumisys, Inc. User input systems for an led-based light
US9398661B2 (en) 2008-10-24 2016-07-19 Ilumisys, Inc. Light and light sensor
US9574717B2 (en) 2014-01-22 2017-02-21 Ilumisys, Inc. LED-based light with addressed LEDs
DE102015122665A1 (en) * 2015-12-23 2017-06-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Light-emitting diode arrangement, and method for dimming a light emitting diode of a light emitting diode array
WO2018184920A1 (en) 2017-04-05 2018-10-11 Tridonic Gmbh & Co Kg Dimming of lamps
DE102017205779A1 (en) 2017-04-05 2018-10-11 Tridonic Gmbh & Co Kg Dimming of bulbs by means of pulse width modulation and additional fine regulation of the output power
CN108696971A (en) * 2017-04-07 2018-10-23 上海鸣志自动控制设备有限公司 The control system and method for compatible DALI and PWM dimming interfaces
CN113840418A (en) * 2021-11-16 2021-12-24 全鼎电子(苏州)有限公司 Wake-up phototherapy unit with segmented lighting

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10182480B2 (en) 2008-10-24 2019-01-15 Ilumisys, Inc. Light and light sensor
US11333308B2 (en) 2008-10-24 2022-05-17 Ilumisys, Inc. Light and light sensor
US9398661B2 (en) 2008-10-24 2016-07-19 Ilumisys, Inc. Light and light sensor
US10932339B2 (en) 2008-10-24 2021-02-23 Ilumisys, Inc. Light and light sensor
US9635727B2 (en) 2008-10-24 2017-04-25 Ilumisys, Inc. Light and light sensor
US10560992B2 (en) 2008-10-24 2020-02-11 Ilumisys, Inc. Light and light sensor
US9078302B2 (en) 2011-12-23 2015-07-07 Diehl Aerospace Gmbh Apparatus for controlling an illumination device and method for controlling an illumination device
DE102011122256A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 Diehl Aerospace Gmbh Device for controlling a lighting device and method for controlling a lighting device
FR2986936A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-16 Valeo Illuminacion Method for controlling lighting/signaling functions of LED blocks of car, involves decoding and switching transmitted coded modulated supply signal toward lighting/signaling blocks to execute discriminated lighting/signaling function
US10260686B2 (en) 2014-01-22 2019-04-16 Ilumisys, Inc. LED-based light with addressed LEDs
US9574717B2 (en) 2014-01-22 2017-02-21 Ilumisys, Inc. LED-based light with addressed LEDs
WO2015175694A3 (en) * 2014-05-13 2016-01-07 Ilumisys, Inc. User input systems for an led-based light
US10555391B2 (en) 2015-12-23 2020-02-04 HELLA GmbH & Co. KGaA Light-emitting diode assembly, and method for dimming a light-emitting diode of a light-emitting diode assembly
DE102015122665A1 (en) * 2015-12-23 2017-06-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Light-emitting diode arrangement, and method for dimming a light emitting diode of a light emitting diode array
DE102017205779A1 (en) 2017-04-05 2018-10-11 Tridonic Gmbh & Co Kg Dimming of bulbs by means of pulse width modulation and additional fine regulation of the output power
WO2018184920A1 (en) 2017-04-05 2018-10-11 Tridonic Gmbh & Co Kg Dimming of lamps
CN108696971A (en) * 2017-04-07 2018-10-23 上海鸣志自动控制设备有限公司 The control system and method for compatible DALI and PWM dimming interfaces
CN108696971B (en) * 2017-04-07 2024-02-20 上海鸣志自动控制设备有限公司 Control method of control system compatible with DALI and PWM dimming interface
CN113840418A (en) * 2021-11-16 2021-12-24 全鼎电子(苏州)有限公司 Wake-up phototherapy unit with segmented lighting

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