DE102012018760A1 - Device for operating e.g. organic LED in lighting system for lighting room, has supply unit supplying power to LED, where amount of supplied power in mode is differentiated from amount of supplied power in other mode with reference input - Google Patents

Device for operating e.g. organic LED in lighting system for lighting room, has supply unit supplying power to LED, where amount of supplied power in mode is differentiated from amount of supplied power in other mode with reference input

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DE102012018760A1
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German (de)
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Guido Kempter
Walter Ritter
Dipl.-Ing. Mayrhofer Markus
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Tridonic GmbH and CO KG
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Tridonic GmbH and CO KG
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    • Y02B20/346Switching regulators

Abstract

The device has an electrical supply unit for supplying electrical power to a LED. The electrical power is supplied in a form of pulse width modulation packets in an operation mode. The electrical power is supplied in a form of power supply with constant amplitude in another operation mode. An amount of supplied power in the latter operation mode is determined dependant on a reference value input. An amount of supplied power in the former operation mode is differentiated from the amount of supplied power in the latter operation mode with the reference value input.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben von Leuchtmitteln. The invention relates to a device for operating light sources.
  • Technisches Gebiet technical field
  • Derartige Vorrichtungen werden in Beleuchtungssystemen verwendet, um eine farbige oder flächige Beleuchtung von Räumen, Wegen oder auch Fluchtwegen zu erreichen. Such devices are used in illumination systems, in order to achieve a colored surface or illumination of rooms, paths or even escape routes. Üblicherweise werden dabei die Leuchtmittel von Betriebsgeräten angesteuert und bei Bedarf aktiviert. the lamps of operating devices are customarily controlled and activated when required. Für eine derartige Beleuchtung werden organische oder anorganische Leuchtdioden (LED) als Lichtquelle genutzt. For such lighting organic or inorganic light emitting diodes (LED) are used as light source.
  • Stand der Technik State of the art
  • Zur Beleuchtung werden anstelle von Gasentladungslampen und Glühlampen immer häufiger auch Leuchtdioden als Lichtquelle eingesetzt. For lighting LEDs are also used instead of gas discharge lamps and light bulbs more often as a light source. Die Effizienz und Lichtausbeute von Leuchtdioden wird immer stärker erhöht, so dass sie bei verschiedenen Anwendungen der Allgemeinbeleuchtung bereits zum Einsatz kommen. The efficiency and light output of LEDs is more and more increased so that they already come in various applications of general illumination. Allerdings sind Leuchtdioden Punktlichtquellen und strahlen stark gebündeltes Licht aus. However, LEDs are point light sources and emit highly directional light.
  • Heutige LED-Beleuchtungssystem haben oft jedoch den Nachteil, dass aufgrund von Alterung oder durch Austausch einzelner LEDs oder LED Module sich die Farbabgabe oder die Helligkeit verändern kann. Current LED lighting system, however, often have the disadvantage that due to aging or by exchanging individual LEDs or LED modules, the color output or the brightness can change. Zudem hat die Sekundäroptik einen Einfluss auf das Thermomanagement, da die Wärmeabstrahlung behindert wird. In addition, the secondary optics has an influence on the thermal management, because heat dissipation is hindered. Zudem kann es aufgrund von Alterung und Wärmeeinwirkung zu einer Veränderung des Phosphors der LED kommen. In addition, there may be a change in the phosphor of the LED due to aging and heat.
  • Aus der From the EP 1016062 EP 1016062 ist es bekannt, LEDs mit mehreren parallelen PWM-Signalen anzusteuern. It is known to control LEDs with several parallel PWM signals. Dabei haben alle PWM-Signale untereinander wie auch zeitlich für sich selbst betrachtet eine identische gleichförmige Frequenz. Here, all the PWM signals with each other and over time have considered for themselves an identical uniform frequency. Weiterhin ist vorgesehen, dass die PWM-Ansteuerung simultan erfolgt, dh die Einschaltflanken aller PWM-Signale sind simultan. It is further provided that the PWM control is performed simultaneously, ie, the switch-on of all the PWM signals are simultaneously.
  • Das gleiche Konzept der PWM-Signale für LEDs mit einheitlicher Frequenz und simultanen Einschaltflanken ist auch bekannt aus der The same concept of the PWM signals for the LEDs of uniform frequency and simultaneous switch-on is also known from US 5420482 US 5420482 (siehe bspw. dort die (See, for example. There the 13 13 ). ).
  • Darstellung der Erfindung Summary of the Invention
  • Hintergrund der Erfindung ist die Verbesserung der Lichtausgabe durch eine entsprechende Ansteuerung durch den LED-Treiber. Background of the invention is to improve the light output by a corresponding control by the LED driver.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betrieb von LED, wobei durch eine elektrische Versorgungseinheit elektrische Energie an die LED zur Verfügung gestellt wird, The invention relates to a device for the operation of LED, whereby electrical energy is provided to the LED provided by an electrical supply unit,
    wobei in einem ersten Betriebsmodus elektrische Energie in Form von PWM-Paketen zugeführt wird, und in einem zweiten Betriebsmodus elektrische Energie in Form von einer Speisung mit zumindest nahezu konstanter Amplitude zugeführt wird, und wobei die Menge der zugeführten Energie abhängig von einer Sollwertvorgabe bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei gleicher Sollwertvorgabe die Menge der zugeführten Energie in dem ersten Betriebsmodus von der Menge der zugeführten Energie wherein electrical power is in a first operating mode is supplied in the form of PWM packages, and electrical energy in the form of a power supply with at least virtually constant amplitude is supplied in a second operating mode, and wherein the amount of the supplied energy is determined depending on a set value, characterized in that, with the same setpoint, the amount of energy supplied in the first operating mode on the amount of energy supplied
  • Auf diese Weise ist es möglich, eine sehr gleichbleibende und gleichmäßige Ausleuchtung einer Fläche durch ein Leuchtmittel mit Leuchtdioden zu erreichen, wobei die Belastung der versorgenden Einheiten möglichst gering gehalten wird. In this way, it is possible to achieve a very consistent and uniform illumination of a surface by a lamp with light-emitting diodes, wherein the load of the serving units is minimized.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele Description of the Preferred Embodiments
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. The invention with reference to the accompanying drawings is to be explained in more detail. Es zeigen: Show it:
  • 1 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben von LED shows an inventive device for operating LED
  • 2 2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben von LED shows a further device according to the invention for operating LED
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Betreiben von LEDs erklärt. The invention will be explained with reference to an exemplary embodiment of an apparatus for operating LEDs.
  • Diese Vorrichtung weist ein Treiber-Modul auf, und ein von dem Treiber-Modul angesteuertes LED-Modul mit wenigstens einer LED, mit einem Speicher zur Hinterlegung von Informationen über das LED-Modul, wobei der Speicher entweder im Treiber-Modul oder im LED-Modul enthalten sein kann und die Informationen im Speicher abgeändert werden können. This device comprises a driver module, and with a pre-controlled by the driver module LED module having at least one LED, with a memory for filing information on the LED module, wherein the memory either in the driver module or LED module may be included and the information can be changed in memory.
  • Der Speicher kann in einem Treiber-Modul enthalten sein. The memory can be included in a driver module. Das Treiber-Modul verfügt über Anschlüsse 2 und 3, an die über die Verdrahtung eine oder mehrere LED angeschlossen werden können. The driver module has terminals 2 and 3, the wiring on the one or more LEDs can be connected. Die LED können sich auf einem gemeinsamen LED-Modul befinden. The LED can be located on a common LED module.
  • Die einzelnen LED können über verschiedene Ausgangsstufen, Treiber oder Konverter angesteuert werden. The individual LED can be controlled via different output levels, driver or converter.
  • Den LED wird durch eine elektrische Versorgungseinheit elektrische Energie zur Verfügung gestellt. The LED is provided electrical power available through an electric supply unit. In einem ersten Betriebsmodus kann elektrische Energie in Form von PWM-Paketen zugeführt werden, und in einem zweiten Betriebsmodus kann elektrische Energie in Form von einer Speisung mit zumindest nahezu konstanter Amplitude zugeführt werden. In a first mode of electric power in the form of PWM packages can be supplied, and in a second mode of operation electrical energy in the form of a power supply with at least almost constant amplitude can be supplied. Die Menge der zugeführten Energie kann abhängig von einer Sollwertvorgabe bestimmt werden. The amount of the energy supplied may be determined depending on a set value. Dabei kann sich bei gleicher Sollwertvorgabe die Menge der zugeführten Energie in dem ersten Betriebsmodus von der Menge der zugeführten Energie in dem zweiten Betriebsmodus unterscheiden. The amount of energy supplied in the first operation mode may be different from the amount of energy supplied in the second operating mode, with the same setpoint.
  • Die Informationen im Speicher können aufgrund einer Kalibrierungsmessung abgeändert werden. The information in memory may be changed due to a calibration measurement. Die Informationen im Speicher können um einen Korrekturfaktor abgeändert werden. The information in the memory can be modified by a correction factor. Die Informationen im Speicher können um einen Korrekturfaktor abgeändert werden, der aufgrund einer Kalibrierungsmessung ermittelt wurde. The information in the memory can be altered by a correction factor which has been determined on the basis of a calibration measurement. Der Korrekturfaktor kann von einem Benutzer geändert werden, beispielsweise über eine Vorgabe über eine Schnittstelle. The correction factor can be changed by a user, for example via an input via an interface. Die Schnittstelle kann sowohl eine drahtgebundene als auch eine drahtlose Übertragung nutzen. The interface can use both a wired and a wireless transmission. Der Korrekturfaktor kann von der Alterung bzw. der Betriebsdauer des LED-Moduls abhängig sein. The correction factor may be dependent on the aging or the operating life of the LED module. Der Korrekturfaktor kann von der Temperatur des LED-Moduls abhängig sein. The correction factor may be dependent on the temperature of the LED module.
  • Für die Durchführung der Kalibrierung kann ein Sensor genutzt werden, der für die Kalibrierungsmessung in das Beleuchtungssystem eingeführt wird. To carry out the calibration, a sensor can be used, which is introduced for the calibration measurement in the lighting system. Der Korrekturfaktor kann von einer Farbmessung abhängig sein. The correction factor may be dependent on a color measurement. Die Farbmessung kann mittels einer RGB-Farbmessung, beispielsweise eines CCD Sensors, erfolgen. The color measurement can be carried out by means of an RGB color measurement, such as a CCD sensor. In diesem Falle wäre der Sensor ein RGB-Farbsensor. In this case, the sensor would be an RGB color sensor. Die Bestimmung des Korrekturfaktors kann in regelmäßigen Abständen wiederholt werden. The determination of the correction factor can be repeated at regular intervals. Der Speicher kann von dem Treiber-Modul über eine digitale Schnittstelle ausgelesen werden. The memory can be read by the driver module via a digital interface.
  • Der Speicher kann sich auf dem LED-Modul befinden und bei Austausch des Moduls durch den Benutzer ausgelesen werden. The memory can be located on the LED module and read out by the user for replacement of the module. Der Speicher kann sich auf dem LED Modul befinden und vor einem Austausch des Moduls durch das Treiber-Modul aufgrund einer Signalisierung durch den Benutzer ausgelesen werden. The memory may reside on the LED module and before a replacement of the module by the driver module due to signaling by the user is read out. Der Speicher kann in einem Kalibriergerät platziert sein. The memory can be placed in a calibration.
  • Die Signalisierung zum Auslesen des Speichers auf dem LED-Modul kann durch den Benutzer durch eine Schaltfolge an der Versorgungsspannung, einen digitalen Steuerbefehl oder durch eine andere Signalisierung erfolgen. The signaling for reading out of the memory on the LED module may be performed by the user through a switching sequence of the power supply voltage, a digital control command, or by other signaling.
  • Nach dem Austausch des LED-Moduls können die ausgelesenen Informationen in dem Speicher des neuen LED-Moduls abgelegt werden. After the replacement of the LED module, the read-out information can be stored in the memory of the new LED module.
  • Das Treiber-Modul kann die im Speicher abgelegte Information über eine digitale Schnittstelle an andere Treiber-Module weiterleiten. The driver module can forward the information stored in the memory via a digital interface to other driver modules.
  • Zur Kalibrierung können eine oder mehrere LED Module abgeschaltet werden. To calibrate one or more LED modules can be switched off. Zur Kalibrierung kann jeweils auch nur ein LED Modul eingeschaltet werden. For calibration, only one LED module can also be turned on at a time.
  • Die Farbmessung kann mit einem Farbsensor (bspw. CCD Sensor) durchgeführt werden. The color measurement can be performed with a color sensor (for example, CCD sensor).
  • Der Farbsensor kann so platziert ist, dass er einen Teil des von den LED Modulen abgestrahlten Lichtes empfangen kann. The color sensor can be placed so that it can receive a portion of the light emitted by the LED modules light.
  • Der Farbsensor kann so platziert ist, dass er gegen Umgebungslicht abgeschottet ist und nur von den LED-Modulen abgestrahltes Licht empfangen kann. The color sensor can be placed so that it is closed to ambient light and can receive emitted only by the LED module light. Diese Abschottung kann durch eine Abdeckung erfolgen, die speziell für die Kalibrierungsmessung angebracht wird. This isolation can be done by a cover which is attached specially for the calibration measurement. Auf dieser Abdeckung (nicht in den Figuren dargestellt) kann sich der Sensor befinden. On this cover (not shown in the figures) can be located the sensor. Der Sensor kann aber auch auf dem Reflektor (nicht in den Figuren dargestellt) der LED Leuchte platziert werden. but the sensor may also be on the reflector (not shown in the figures) are placed the LED lamp. Der Sensor kann so platziert sein, dass er direkt oder indirekt das Licht der LED des LED-Modules empfängt. The sensor may be placed so that it directly or indirectly receives the light of the LED of the LED module.
  • Bei der Kalibrierung können der Farbort und die Intensität der LED gespeichert werden. During calibration, the color location and intensity of the LED can be stored.
  • Bei der Kalibrierung können die einzelnen LED Module nacheinander eingeschaltet und kalibriert werden. When calibrating the individual LED modules may be sequentially turned on and calibrated.
  • Die Kalibrierung kann zur Bestimmung der Farben der angeschlossenen LED-Module dienen. Calibration can be used to determine the color of the connected LED modules. Dabei werden die einzelnen Farben oder Farborte sowie die Intensitäten der jeweils angesteuerten LEDs bestimmt. The individual colors or color locations and the intensities of the respective driven LEDs are determined. Aus der Kombination der einzelnen Kalibrierungsmessungen, die nacheinander durchgeführt werden, kann die Zuordnung der Farben und für die Ausgabe einer gewünschten Farbe durch die LED Beleuchtung erforderliche Mischung der einzelnen LED ermittelt werden. The combination of the individual calibration measurements are performed sequentially, the assignment of colors and required for the issue of a desired color by the LED lighting mixing of the individual LED can be determined.
  • Es kann gemäß der Erfindung eine Leuchte mit LED aufgebaut werden. It can be constructed in accordance with the invention, a lamp with LED. Das Treiber-Modul kann einen Schaltregler, beispielsweise einen AC-DC-Wandler, einen DC-DC-Wandler, eine Stromsenke oder eine Stromquelle enthalten. The driver module may include a switching regulator, for example, an AC-DC converter, a DC-DC converter, a current sink or current source. Das Treiber-Modul kann einen PFC (aktive Leistungsfaktorkorrekturschaltung) enthalten oder es kann dem Treiber-Modul ein PFC (aktive Leistungsfaktorkorrekturschaltung) vorgeschaltet sein. The driver module may contain a PFC (Power Factor Correction) circuit or it may be a PFC (Power Factor Correction) circuit be connected upstream of the driver module. Das Treiber-Modul kann eine Potentialtrennung aufweisen. The driver module can have a potential separation.
  • Der Betrieb der LEDs kann derart erfolgen, dass das LED-Modul mit wenigstens einer LED von einem Treiber-Modul angesteuert wird, und ein Speicher zur Hinterlegung von Informationen über das LED-Modul vorhanden ist, wobei Informationen im Speicher abgelegt oder abgeändert werden können. The operation of the LEDs can be such that the LED module is driven with at least one LED of a driver module, and a memory for filing information on the LED module is provided, wherein information can be stored or altered in the memory. Die Informationen im Speicher können aufgrund einer Kalibrierungsmessung abgeändert werden. The information in memory may be changed due to a calibration measurement.
  • Das Treiber-Modul kann durch einen Schaltregler oder auch durch eine Stromsenke oder eine Stromquelle gebildet werden. The drive module may be formed by a switching regulator, or by a current sink or a current source. Wenn als Treiber-Modul ein Schaltregler genutzt wird, dann kann dieser intern mit einer höheren Frequenz als der Frequenz arbeiten, mit der die LED oder das LED-Modul angesteuert werden. When a switching regulator is used as a driver module, then it can work internally with a higher frequency than the frequency at which the LED or the LED module can be controlled. Die interne Frequenz, mit der der Schalter des Schaltreglers angesteuert wird, kann im Bereich von 10 kHz bis zu einigen MHz liegen, während dieser internen Frequenz eine niedrige Frequenz überlagert wird, die der Frequenz des wenigstens einen PWM-Paketes entspricht. The internal frequency with which the switch of the switching regulator is driven may be in the range of 10 kHz to several MHz, this internal frequency while a low frequency is superimposed, which corresponds to the frequency of at least a PWM packet.
  • Die Informationen im Speicher können um einen Korrekturfaktor abgeändert werden. The information in the memory can be modified by a correction factor.
  • Somit wird ein Verfahren zum Betrieb von wenigstens zwei Leuchtmitteln ermöglicht, wobei durch eine gemeinsame elektrische Versorgungseinheit elektrische Energie an wenigstens zwei Leuchtmittelanordnungen, jeweils bestehend aus einem oder mehreren Leuchtmitteln, zur Verfügung gestellt wird, wobei einer ersten Leuchtmittelanordnung und wenigstens einer zweiten Leuchtmittelanordnung elektrische Energie in Form von PWM-Paketen zugeführt wird, wobei zwischen den unterschiedlichen Leuchtmittelanordnungen die zeitliche Abfolge der PWM-Pakete abgestimmt ist. Thus, a method for operating at least two light sources is made possible, in which by a common electrical supply electric power to at least two light sources assemblies, each consisting of one or more bulbs, is provided, wherein a first lighting means arrangement and at least a second lighting means arrangement electrical energy into form is supplied from the PWM packet, wherein the timing of the PWM packets is matched between the various lighting means arrangements.
  • Alternativ kann die Einstellung der Helligkeit der LED auch über eine Änderung der Amplitude des Stromes durch die LED erfolgen. Alternatively, the adjustment of the brightness of the LED can also take place via a change in the amplitude of the current through the LED.
  • Die PWM-Signale können ausgehend von einem oder aber auch von mehreren Taktgebern erzeugt werden. The PWM signals may be generated from a, or also by several clocks.
  • Es kann sich auch die Frequenz wenigstens eines PWM-Signals wenigstens zeitweise zeitlich verändern, so dass eine kombinierte PWM/FM (Frequenzmodulation vorliegt). It may also change the frequency of at least one PWM signal at least at times in time so that a combined PWM / FM (frequency modulation is present). Dabei wäre es beispielsweise denkbar, die Frequenz abhängig von dem Tastverhältnis des PWM-Signals einzustellen. It would be conceivable, for example, to adjust the frequency dependent on the duty cycle of the PWM signal.
  • Alternativ oder zusätzlich kann sich auch die Frequenz wenigstens eines PWM-Signals wenigstens zeitweise von der wenigstens eines weiteren PWM-Signals unterscheiden. Alternatively or additionally, the frequency of at least one PWM signal can at least partly different from the at least one further PWM signal. Dazu kann wiederum ein oder mehrere Taktgeber vorliegen. This in turn may be one or more clock. Bspw. For example. kann eine Frequenz das Vielfache einer weiteren Frequenz betragen. may be the multiple of a further frequency, a frequency. Wenigstens eine Frequenz kann nach Erzeugung einheitlicher PWM-Schaltfrequenzen bspw. durch einen Kondensator verschoben werden. At least one frequency can be shifted, for example. By a capacitor to produce uniform PWM switching frequencies.
  • Die Leuchtmittel der ersten und/oder wenigstens der zweiten Leuchtmittelanordnung können anorganische oder organische Leuchtdioden sein. The light sources of the first and / or at least the second light emitting means arrangement can be inorganic or organic light emitting diodes.
  • Die Leuchtmittel der ersten und/oder wenigstens der zweiten Leuchtmittelanordnung können ein unterschiedliches Lichtspektrum emittieren. The light sources of the first and / or at least the second light emitting means arrangement can emit a different light spectrum.
  • Somit kann ein Betriebsgerät ermöglicht werden, in dem oben angeführte Verfahren durchgeführt werden können. Thus, an operating device can be made possible, can be performed in the above-mentioned method.
  • Somit kann ein Beleuchtungssystem ermöglicht werden, welches wenigstens zwei Leuchtmittel aufweist, in dem ein oben angeführtes Verfahren bzw. Betriebsgerät zur Anwendung gelangt. Thus, an illumination system can be made possible, which has at least two light sources, in the above cited method and device operation reaches the application.
  • In In 2 2 ist schematisch eine Schaltung zum geregelten Betrieb von Leuchtdioden (LED) gezeigt, die ein Beispiel für ein Treiber-Modul darstellt. is shown schematically a circuit for controlled operation of light emitting diodes (LED), which is an example of a driver module. Im dargestellten Beispiel sind zwei Leuchtdioden in Serie geschaltet, indessen ist es gerade ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sich die Betriebsschaltung sehr flexibel an die Art und die Anzahl der ebenfalls seriell verbundenen Leuchtdioden (LED) anpasst. In the illustrated example, two light-emitting diodes are connected in series, however, it is especially an advantage of the present invention that the operating circuit flexibly to the type and the number of serially connected also light emitting diodes (LED) fits.
  • Der Betriebsschaltung wird eine Eingangs-Gleichspannung Vin zugeführt, die natürlich auch eine gleichgerichtete Wechselspannung sein kann. The operation circuit is supplied to an input DC voltage Vin, which of course may also be a rectified alternating voltage.
  • Eine Serienschaltung zwischen einem Halbleiter-Leistungsschalter S1 (beispielsweise einem MOSFET) und einer Freilaufdiode D1 energetisiert in eingeschaltetem Zustand des Schalters S1 eine Induktivität L1 mittels des durch den Schalter fliessenden Stroms. A series circuit between a semiconductor power switch S1 (e.g., a MOSFET) and a freewheeling diode D1 is energized in the on state of the switch S1 an inductance L1 by the current flowing through the switch current. Im ausgeschalteten Zustand des Schalters S1 entlädt sich die in der Spule L1 gespeicherte Energie in Form eines Stroms i durch einen Kondensator C1 und die Leuchtdiodenstrecke LED. In the off state of the switch S1 discharges the energy stored in the coil L1 in the form of a current i through a capacitor C1 and the light-emitting diodes LED route.
  • Es ist eine Steuer- und/oder Regelschaltung SR vorgesehen, die als Stellgrösse der Regelung der Leuchtdiodenleistung die Taktung des Schalters S1 beispielsweise in Form von hochfrequenten modulierten Signalen vorgibt. There is a control and / or regulating circuit SR is provided, which sets as a manipulated variable of the control of the LED power, the timing of the switch S1, for example in the form of high-frequency modulated signals. Die Steuer- und/oder Regelschaltung SR kann beispielsweise eine hysteretische Stromregelung anwenden. The control and / or regulating circuit SR can apply, for example, a hysteretic current control.
  • Mittels eines Messwiderstands RS erfasst die Steuer- und/oder Regelschaltung SR den Strom durch den Schalter S1 (im eingeschalteten Zustand des Schalters S1). By means of a sensing resistor RS, the control and / or regulating circuit SR detects the current through the switch S1 (in the ON state of the switch S1).
  • Über einen Spannungsteiler R1, R2 kann die Steuer- und/oder Regeleinheit SR das Potential auf der potentialniedrigeren Seite der LED-Strecke erfassen. the control and / or regulation unit SR can detect the potential on the lower-potential side of the LED junction via a voltage divider R1, R2.
  • Ein weiterer Spannungsteiler R3, R4 ermöglicht die Erfassung der Versorgungsspannung. Another voltage divider R3, R4 allows the detection of the supply voltage.
  • Das Treiber-Modul wird in diesem Beispiel durch einen Buck-Konverter gebildet, kann aber auch beispielweise durch einen Boost-Konverter, Buck-Boost-Konverter oder anderen Schaltregler oder auch durch eine Stromsenke oder eine Stromquelle gebildet werden. The driver module is formed in this example by a buck converter, but can also be formed for example by a boost converter, buck-boost converter or other switching regulator, or by a current sink or a current source. Der Schalter S1 wird intern durch die Steuer- und/oder Regelschaltung SR mit einer höheren Frequenz als der Frequenz angesteuert, als mit der die LED oder das LED-Modul angesteuert werden. The switch S1 is internally triggered by the control and / or regulating circuit SR with a higher frequency than the frequency when be driven with the LED or the LED module. Die interne Frequenz, mit der der Schalter S1 des Schaltreglers angesteuert wird, kann im Bereich von 10 kHz bis zu einigen MHz liegen, während dieser internen Frequenz eine niedrige Frequenz überlagert wird, die der Frequenz des wenigstens einen Pulspaketes, insbesondere PWM-Paketes entspricht. The internal frequency with which the switch S1 of the switching regulator is driven may be in the range of 10 kHz to several MHz, while this internal frequency is a low frequency is superimposed, which corresponds to the frequency of the at least one pulse packet, in particular PWM packet. Somit kann das LED-Modul mit einem Pulspaket, insbesondere PWM-Paket, mit niedriger Frequenz angesteuert werden, wobei das Pulspaketes einen Rippel aufgrund des hochfrequenten Betriebes des Schalters S1 des Treiber-Moduls während der Einschaltzeit aufweisen kann. Thus it can be driven at a low frequency, the LED module with a pulse packet, in particular PWM packet, wherein the packet pulse may have a ripple during the switch due to the high frequency operation of the switch S1 of the driver module. Der Rippel, der sich aufgrund des hochfrequenten Betriebes des Schalters S1 des Treiber-Moduls ergeben kann, kann durch den Kondensator C1 verringert werden. The ripple which may arise due to the high frequency operation of the switch S1 of the driver module can be reduced by the capacitor C1.
  • Die niedrige Frequenz des wenigstens einen Pulspaketes, insbesondere PWM-Paketes, die überlagert wird, kann durch einen externen Controller wie beispielsweise einen Microcontroller oder eine andere zentrale Steuereinheit vorgegeben werden. The low frequency of at least one pulse packet which is superimposed particular PWM packet may be predetermined by an external controller such as a microcontroller or other central control unit. Durch die Ansteuerung des Treiber-Modul mit solchen niederfrequenten Pulspaketen, insbesondere PWM-Paketen kann das Treiber-Modul zeitweise deaktiviert werden und somit durch die Pulspakete, insbesondere PWM-Pakete eine Helligkeitssteuerung und bei Einsatz verschiedener Lichtspektren der Leuchtmittel eine Farbmischung erreicht werden. By controlling the driver module with such a low frequency pulse bursts, particularly PWM packages the driver module, a color mixture can be temporarily disabled and thus by the pulse packets, in particular PWM packages brightness control and different when using light spectra of the light sources are achieved.
  • Alternativ kann das Treiber-Modul die LED auch mit einem nahezu konstanten Strom speisen. Alternatively, the driver module can supply the LED with a nearly constant current. Dabei kann der Kondensator C1 zur Glättung dienen, während der Schalter S1 hochfrequent angesteuert wird, ist somit ein nahezu konstanten Strom an der LED möglich. It can serve to smooth the capacitor C1, while the switch S1 is driven at high frequency, thus a nearly constant current to the LED is possible.
  • Es ist somit beispielsweise somit ein Betrieb der LED mit hochfrequent dreieckförmigen Strom oder auch mit einem zumindest während der hochfrequenten Pulspaketen nahezu konstantem Strom möglich. It is thus, for example, thus an operation of the LED with a high frequency triangular current or possible with a virtually constant at least during the high frequency pulse bursts stream.
  • Auch ein Mischbetrieb, beispielsweise gepulst mit Änderung der Amplitude der Pulspakete, ist möglich. A mixed operation, for example, pulsed with change in the amplitude of the pulse packets is possible. Bei einem derartigen Mischbetrieb kann gleicher Sollwertvorgabe die Menge der zugeführten Energie sich von der Menge der zugeführten Energie der im ersten oder zweiten Betriebsmodus zugeführten Energie unterscheiden. In such a mixed operating the same setpoint, the amount of energy supplied to differ from the amount of energy supplied to the fed in the first or second mode of operation energy.
  • Die Sollwertvorgabe kann durch eine Vorgabe eines Helligkeitswertes, insbesondere über eine Schnittstelle zur Übermittlung von Helligkeitswerten, vorgegeben werden. The setpoint can be set by a specification of a brightness value, in particular via an interface for transmission of brightness values.
  • Die Wahl des Betriebsmodus kann durch eine Vorgabe von außen, vorzugsweise über eine Schnittstelle zur Übermittlung von Helligkeitswerten, erfolgen. The choice of the mode of operation may be by default from the outside, preferably via an interface for transmission of brightness values. Durch die Menge der zugeführten Energie die von der LED abgegebene Lichtleistung bestimmt werden. By the amount of energy supplied to determine the radiation emitted by the LED light output.
  • Es kann sich nur in einem bestimmten Helligkeitsbereich (Dimmlevelbereich) die Menge der zugeführten Energie in dem ersten Betriebsmodus von der Menge der zugeführten Energie in dem zweiten Betriebsmodus unterscheiden. It can distinguish between the amount of energy supplied in the first operating mode on the amount of energy supplied in the second operating mode only in a certain brightness range (Dimmlevelbereich).
  • Zumindest einige der LED können als LED ausgebildet sein, die weißes Licht mittels Farbkonvertierung erzeugen. At least some of the LED can be designed as a LED, which generate white light by color conversion.
  • Die Vorrichtung kann elektrische Energie an die LED zur Verfügung stellen. The device can provide electrical energy to the LED. Den LED wird dabei in einem ersten Betriebsmodus elektrische Energie in Form von gepulsten Paketen, vorzugsweise PWM-Paketen, zugeführt. The LED is then in a first mode of electrical energy in the form of pulsed packets, preferably PWM packets supplied. In einem zweiten Betriebsmodus die LED in einem Gleichstrombetrieb gespeist, wobei in dem zweiten Betriebsmodus bei gleicher Sollwertvorgabe die der LED zugeführte mittlere Leistung von der Leistung im ersten Betriebsmodus abweicht. In a second operating mode, the LED is fed into a direct current operation, wherein in the second mode of operation for the same set value deviates supplied to the LED average power of the output in the first operation mode.
  • Die Abweichung der zugeführten Leistung bei gleicher Sollwertvorgabe kann variierbar oder fest vorgegeben sein. The deviation of the power supplied to the same command value can be variable or fixed. Diese Abweichung kann durch Zufügen eines Korrekturfaktors für die Sollwertvorgabe berücksichtigt werden. This discrepancy can be accounted for by adding a correction factor for the setpoint. Bei gleicher Sollwertvorgabe kann die zugeführte Leistung im ersten Betriebsmodus höher sein. With the same set value, the power supplied to the first operating mode can be higher. Bei gleicher Sollwertvorgabe kann die zugeführte Leistung auch nur in einem Bereich niedriger Helligkeit abweichen. With the same set value, the power supplied may differ even in a low brightness. Die Abweichung anhand einer Tabelle für jeden Helligkeitswert vorgegeben ist oder anhand einer Funktion abhängig vom Helligkeitswert ermittelt werden. The deviation from a table for each brightness value is predetermined or determined by a function depending on the brightness value. Die Abweichung kann bereits bei der Vorgabe des Helligkeitswertes durch entsprechende Anpassung der Helligkeitswertvorgabe vorgegeben werden, indem durch die Anpassung der Helligkeitswertvorgabe eine Anpassung der Sollwertvorgabe erfolgt, vorzugsweise durch eine Anpassung des vorgegebenen Helligkeitswertes durch ein Steuergerät, welches vorzugsweise Kenntnis über den aktuellen Betriebsmodus hat. The deviation can be set by appropriate adjustment of the brightness value specification already in the setting of the brightness value, by carrying out by the adjustment of brightness value input an adaptation of the setpoint, preferably by adjusting the predetermined brightness value by a control device which preferably has knowledge about the current operating mode. Der Betriebsmodus kann mittels eines Steuerbefehls vorgegeben werden. The operation mode can be specified by a control command.
  • Die Vorrichtung zum Betrieb von wenigstens einer LED kann elektrische Energie an die Leuchtmittelanordnung zur Verfügung stellen, wobei der LED abhängig von einer Sollwertvorgabe elektrische Energie zugeführt wird. The device for operating at least one LED can provide electrical power to the lighting means arrangement is available, wherein the LED is fed to a function of a setpoint input electrical energy. Die Form des der LED zugeführten Stromes kann änderbar sein, und die Menge der zugeführten Energie bei gleicher Sollwertvorgabe kann von der Form des der LED zugeführten Stromes abhängig sein. The shape of the current supplied to the LED current can be changed, and the amount of energy supplied for the same command value can be dependent on the shape of the current supplied to the LED current. Beispielsweise kann bei einem dreieckförmigen Strom oder bei einem pulsförmigen Strom (in Pulspaketen) die Menge der zugeführten Energie von der bei einem konstantem Strom abweichen. For example, a representation (in pulse packages) the quantity of energy supplied from the constant at a current with a triangular current or a pulsed current.
  • Somit kann gemäß der Erfindung sowohl eine Änderung der Farbwiedergabe als auch der Helligkeit bewirkt werden, da eine erfindungsgemäße Anpassung also sowohl eine Anpassung aufgrund unterschiedlicher Effizienz als auch aufgrund unterschiedlicher subjektiver Wahrnehmung erforderlich sein kann. Thus, both a change in the color rendering and the brightness can be effected according to the invention, since an adaptation of the present invention thus both an adjustment due to different efficiency as well as due to different subjective perception may be required.
  • Beispielsweise können für eine RGB-Farbmischung die drei Farben des RGB-LED-Moduls von jeweils einem Treiber-Modul angesteuert werden, wobei die drei Treiber-Module über drei PWM-Kanäle angesteuert werden. For example, can be driven by a respective driver module for an RGB color mixing of the three colors of the RGB LED module, the three driver modules are controlled by three PWM channels. In einem derartigen Fall kann auch die Anpassung der Menge der zugeführten Energie von der betroffenen Farbe der LED abhängen bzw. daran angepasst sein. In such a case, the adjustment of the amount of energy supplied may depend on the color of the LED concerned or be adapted.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
    • EP 1016062 [0005] EP 1016062 [0005]
    • US 5420482 [0006] US 5420482 [0006]

Claims (18)

  1. Vorrichtung zum Betrieb von LED, wobei durch eine elektrische Versorgungseinheit elektrische Energie an die LED zur Verfügung gestellt wird, wobei in einem ersten Betriebsmodus elektrische Energie in Form von PWM-Paketen zugeführt wird, und in einem zweiten Betriebsmodus elektrische Energie in Form von einer Speisung mit zumindest nahezu konstanter Amplitude zugeführt wird, und wobei die Menge der zugeführten Energie abhängig von einer Sollwertvorgabe bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet , dass sich bei gleicher Sollwertvorgabe die Menge der zugeführten Energie in dem ersten Betriebsmodus von der Menge der zugeführten Energie in dem zweiten Betriebsmodus unterscheidet. Device for operation of LED, whereby electric power is by an electrical supply unit placed on the LED is available, wherein electrical energy is supplied in the form of PWM packets in a first mode of operation and electrical in a second operating mode, energy in the form of a feed with at least substantially constant amplitude is supplied, and wherein the amount of the supplied energy is determined depending on a set value, characterized in that, with the same setpoint, the amount of energy supplied in the first operating mode on the amount of energy supplied in the second operating mode is different.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Sollwertvorgabe durch eine Vorgabe eines Helligkeitswertes, insbesondere über eine Schnittstelle zur Übermittlung von Helligkeitswerten, vorgegeben werden kann. Device according to claim 1, characterized in that the setpoint by a specification of a brightness value, in particular via an interface for transmission of brightness values ​​can be preset.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Wahl des Betriebsmodus durch eine Vorgabe von außen, vorzugsweise über eine Schnittstelle zur Übermittlung von Helligkeitswerten, erfolgt. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the selection of the operating mode by a setting of the outside, preferably via an interface for transmission of brightness values ​​is performed.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass durch die Menge der zugeführten Energie die von der LED abgegebene Lichtleistung bestimmt wird. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation emitted by the LED light output is determined by the amount of supplied energy.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass sich nur in einem bestimmten Helligkeitsbereich (Dimmlevelbereich) die Menge der zugeführten Energie in dem ersten Betriebsmodus von der Menge der zugeführten Energie in dem zweiten Betriebsmodus unterscheidet. Device according to claim 4, characterized in that only in a certain brightness range (Dimmlevelbereich) the quantity of energy supplied in the first operating mode on the amount of energy supplied in the second operating mode is different.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die LED anorganische oder organische Leuchtdioden sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the LED are inorganic or organic light emitting diodes.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die LED weißes Licht mittels Farbkonvertierung erzeugen. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the LED produce white light by means of color conversion.
  8. Vorrichtung zum Betrieb von LED, wobei die Vorrichtung elektrische Energie an die LED zur Verfügung stellt, und wobei den LED in einem ersten Betriebsmodus elektrische Energie in Form von gepulsten Paketen, vorzugsweise PWM-Paketen, zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Betriebsmodus die LED in einem Gleichstrombetrieb gespeist wird, wobei in dem zweiten Betriebsmodus bei gleicher Sollwertvorgabe die der LED zugeführte mittlere Leistung von der Leistung im ersten Betriebsmodus abweicht. Device for operation of LED, the apparatus provides electrical energy to the LED is available, and wherein the LED, electrical energy in the form of pulsed packets, preferably PWM packets supplied in a first mode of operation, characterized in that in a second operating mode the LED is fed to a direct current operation, wherein in the second mode of operation for the same set value deviates supplied to the LED average power of the output in the first operation mode.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Abweichung der zugeführten Leistung bei gleicher Sollwertvorgabe variierbar ist oder fest vorgegeben ist. Device according to claim 8, wherein the deviation of the power supplied to be varied for the same set value or is fixed.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Abweichung bei durch Zufügen eines Korrekturfaktors für die Sollwertvorgabe berücksichtigt wird. Device according to claim 8 or 9, wherein the deviation is taken into account by adding a correction factor for the set value.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleicher Sollwertvorgabe die zugeführte Leistung im ersten Betriebsmodus höher ist. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that, with the same setpoint, the power applied in the first operation mode is higher.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleicher Sollwertvorgabe die zugeführte Leistung nur in einem Bereich niedriger Helligkeit abweicht. Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the power supplied is different for the same set value only in a range of low brightness.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dass die Abweichung anhand einer Tabelle für jeden Helligkeitswert vorgegeben ist oder anhand einer Funktion abhängig vom Helligkeitswert ermittelt wird. Device according to one of claims 8 to 12, that the deviation is determined from a table for each brightness value or is determined by a function depending on the brightness value.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Abweichung bereits bei der Vorgabe des Helligkeitswertes durch entsprechende Anpassung der Helligkeitswertvorgabe vorgegeben wird, indem durch die Anpassung der Helligkeitswertvorgabe eine Anpassung der Sollwertvorgabe erfolgt, vorzugsweise durch eine Anpassung des vorgegebenen Helligkeitswertes durch ein Steuergerät, welches vorzugsweise Kenntnis über den aktuellen Betriebsmodus hat. Device according to one of claims 8 to 12, wherein the deviation is determined by appropriate adjustment of the brightness value specification already in the setting of the brightness value, by carrying out by the adjustment of brightness value input an adaptation of the setpoint, preferably by adjusting the predetermined brightness value by a control device, which preferably has knowledge about the current operating mode.
  15. Vorrichtung nach einem er vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betriebsmodus mittels eines Steuerbefehls vorgegeben wird. Device according to one he preceding claims, wherein the operating mode by means of a control command is given.
  16. Vorrichtung zum Betrieb von wenigstens einer Leuchtmittelanordnung, vorzugsweise LEDs, wobei die Vorrichtung elektrische Energie an die Leuchtmittelanordnung zur Verfügung stellt, und wobei der Leuchtmittelanordnung abhängig von einer Sollwertvorgabe elektrische Energie zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die Form des der LED zugeführten Stromes änderbar ist, und – die Menge der zugeführten Energie bei gleicher Sollwertvorgabe von der Form des der LED zugeführten Stromes abhängig ist. Device for operating at least one lighting means arrangement, preferably LEDs, which apparatus provides electrical energy to the lighting means arrangement is available, and wherein the lighting means arrangement is supplied to a function of a setpoint electric power, characterized in that - the shape of the current supplied to the LED current is changeable and - the amount of energy supplied for the same set value is dependent on the shape of the current supplied to the LED current.
  17. Betriebsgerät, aufweisend eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Operating device, comprising an apparatus according to any one of the preceding claims.
  18. Beleuchtungssystem aufweisend wenigstens ein Leuchtmittel und eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16. An illumination system comprising at least one light source and a device according to any one of claims 1 to sixteenth
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