DE102012219876A1 - Kalibrieren einer leuchtvorrichtung mit einer halbleiterlichtquelle - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren (S1–S7) dient zum Kalibrieren einer Leuchtvorrichtung (11), welche mindestens eine Halbleiterlichtquelle (12–14) aufweist, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen einer thermischen Verlustleistung (Pth) der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (12–14); Bestimmen einer elektrischen Leistung (Pe) der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (12–14); und Bestimmen einer Lichtleistung (Pl) der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (12–14) aus der elektrischen Leistung (Pe) und der thermischen Verlustleistung (Pth). Eine Leuchtvorrichtung (11) ist mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle (12–14) ausgerüstet, wobei die Leuchtvorrichtung (11) zur eigenständigen Durchführung des Verfahrens (S1–S7) eingerichtet ist und dazu eine Spannungsmesseinrichtung (16) und eine Temperaturmesseinrichtung (17) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Leuchtvorrichtung, welche mindestens eine Halbleiterlichtquelle aufweist. Die Erfindung betrifft auch eine Leuchtvorrichtung mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle, wobei die Leuchtvorrichtung zur eigenständigen Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf LED-Leuchtvorrichtungen, insbesondere LED-Lampen und LED-Module.
  • Sollen zur Lichterzeugung Leuchtdioden (LEDs) verwendet werden, die Licht unterschiedlicher Farbe aussenden (z. B. RGB, ”Brilliant Mix” der Fa. Osram Opto Semiconductors u. v. m.), müssen die jeweiligen Helligkeiten gut aufeinander abgestimmt sein, damit ein bestimmter Summen-Farbort des Mischlichts aus dem unterschiedlich farbigen Licht erreicht wird. Diese Abstimmung ändert sich mit der Temperatur (unterschiedlicher Temperaturgang der LEDs) und mit der Zeit (unterschiedliche Alterung der LEDs). Insbesondere die Alterung kann bei einer Herstellung nicht vorhergesagt werden.
  • Es sind Leuchtvorrichtungen der betreffenden Art bekannt, welche keine Regelung der Helligkeiten der LEDs vorsehen, so dass bei ihnen eine merkliche Änderung des Summen-Farborts in Kauf genommen wird. Dies ist insbesondere nachteilig bei einer Anordnung mehrerer solcher Leuchtvorrichtungen nebeneinander, da das menschliche Auge auch schon leichte Farbabweichungen deutlich wahrnehmen kann.
  • Es sind auch Leuchtvorrichtungen der betreffenden Art bekannt, welche eine Regelung aufweisen, bei welcher eine Temperatur der LEDs gemessen wird und mit bekannten oder geschätzten Temperaturabhängigkeiten korrigiert wird.
  • Optional kann ein vorgegebenes (aber nicht unbedingt realistisches) Alterungsverhalten korrigiert werden, z. B. mittels einer entsprechenden Kennlinie der einzuprägenden Leistung über die Betriebsdauer. Solche Leuchtvorrichtungen weisen den Nachteil auf, dass ihre Korrektur oder Kalibrierung der Helligkeiten z. T. erheblich von der eigentlich notwendigen Korrektur in der vorliegenden realen Einbausituation abweichen kann.
  • Es sind zudem Leuchtvorrichtungen der betreffenden Art bekannt, welche eine Regelung oder Kalibrierung mit Hilfe eines Farbsensors oder Helligkeitssensors durchführen: hierbei wird die Lichtintensität für jede Farbkomponente gemessen und entsprechend korrigiert. Diese Variante ist bisher die einzige, die verlässlich den gewünschten Farbort treffen kann. Der dazu notwendige mindestens eine Sensor ist jedoch teuer, und zudem ist eine Alterung des Sensors eine unbekannte Fehlerquelle.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Kalibrieren einer Leuchtvorrichtung, welche mindestens eine Halbleiterlichtquelle aufweist, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen einer thermischen Verlustleistung, Pth, der mindestens einen Halbleiterlichtquelle; Bestimmen einer elektrischen Leistung, Pe, der mindestens einen Halbleiterlichtquelle; und Bestimmen einer Lichtleistung, Pl, der mindestens einen Halbleiterlichtquelle aus der elektrischen Leistung und der thermischen Verlustleistung.
  • Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass es eine genaue und dennoch preiswert umsetzbare Stabilisierung eines Farborts und/oder einer Lichtleistung oder Helligkeit der mindestens einen Halbleiterlichtquelle ermöglicht. Insbesondere kann einerseits auf einen Farbsensor verzichtet werden und andererseits eine genauere Bestimmung einer tatsächlichen Lichtleistung erreicht werden als nur bei einer Temperaturbestimmung. Dadurch lässt sich insbesondere auch eine altersabhängige Änderung, insbesondere Degradation, der Lichtleistung, auf einfache Weise ausreichend genau bestimmen und falls gewünscht korrigieren.
  • Unter einem Kalibrieren kann insbesondere ein zuverlässig reproduzierbares Messen zur Feststellung einer Abweichung eines gemessenen Werts eines Maßes (z. B. Lichtleistung oder Helligkeit) zu einem Soll-Wert oder Normal-Wert dieses Maßes verstanden werden. Das Kalibrieren mag optional ein Berücksichtigen der Abweichung bei einem anschließenden Betrieb der Leuchtvorrichtung umfassen, insbesondere durch eine Korrektur der gemessenen Werte auf den Soll-Wert. Das Verfahren kann auch einfach als ein Verfahren zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung bezeichnet werden.
  • Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z. B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z. B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z. B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein (”Remote Phosphor”). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat (”Submount”) montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z. B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z. B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z. B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z. B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.
  • Unter der thermischen Verlustleistung Pth mag insbesondere diejenige Leistung verstanden werden, welche bei einem Betrieb der mindestens einen Halbleiterlichtquelle in Form von Wärme erzeugt oder abgegeben wird.
  • Unter der elektrischen Leistung Pe der mindestens einen Halbleiterlichtquelle mag insbesondere die mindestens eine Halbleiterlichtquelle eine eingeprägte elektrische Leistung sein.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass das Bestimmen der Lichtleistung Pl ein Bilden einer Differenz aus der elektrischen Leistung Pe und der thermischen Verlustleistung Pth umfasst. Dadurch lässt sich die Lichtleistung Pl auf besonders einfache Weise bestimmen.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass die Lichtleistung Pl mit Hilfe der Beziehung Pl = Pe – Pth (1) bestimmt wird. Beträgt beispielsweise die thermische Verlustleistung Pth 60% der eingeprägten elektrischen Leistung Pe, entspricht dies gemäß Gl. (1) einer Lichtleistung von 40% der elektrischen Leistung Pe.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Bestimmen der thermischen Verlustleistung Pth ein Bestimmen einer Temperaturdifferenz ΔT zwischen einer Temperatur T0 zu Beginn eines Betriebs der Leuchtvorrichtung (,Einschaltzeitpunkt') und einer Temperatur Tb in einem thermisch eingeschwungenen Zustand der Leuchtvorrichtung (,Thermalisierung') umfasst, z. B. gemäß ΔT = Tb – T0. In einem thermisch eingeschwungenen Betrieb der Leuchtvorrichtung mag eine Temperatur T an den Halbleiterlichtquellen nicht oder nicht mehr wesentlich ansteigen. Dadurch lässt sich unter Nutzung des thermischen Widerstands Rth die thermische Verlustleistung Pth bestimmen, z. B. gemäß Pth = ΔT/Rth (2).
  • Das Erreichen des thermisch eingeschwungenen Zustands kann z. B. einige Minuten dauern.
  • Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass zum Bestimmen der thermischen Verlustleistung Pth ein, z. B. experimentell, vorbestimmter thermischer Widerstand Rth verwendet wird.
  • Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass zum Bestimmen der thermischen Verlustleistung Pth ein thermischer Widerstand Rth in situ (z. B. im Betrieb der eingebauten Leuchtvorrichtung) bestimmt wird. Dies ergibt den Vorteil, dass bei dem thermischen Widerstand eine Einbausituation der Leuchtvorrichtung, z. B. deren Umgebungstemperatur, mit berücksichtigt werden kann. Die Bestimmung in situ kann beispielsweise durch Messungen bei leicht unterschiedlichen vorgegebenen Betriebsströmen der Leuchtvorrichtung durchgeführt werden.
  • Es ist eine zur weiteren Erhöhung einer Genauigkeit der Bestimmung der thermischen Verlustleistung Pth vorteilhafte Weiterbildung, dass sie um einen Einfluss einer thermischen Verlustleistung einer ggf. vorhandenen Elektronik bereinigt ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, falls die Elektronik eine Temperaturmessung für die mindestens eine Halbleiterlichtquelle beeinflussen kann. Dies mag beispielsweise der Fall sein, wenn die mindestens eine Halbleiterlichtquelle als auch die Elektronik mit einer gemeinsamen Wärmesenke (z. B. einem Kühlkörper) verbunden sind, an welcher auch eine Temperaturmessung durchgeführt wird.
  • Es ist noch eine Weiterbildung, dass die thermische Verlustleistung der Elektronik aus ihrer elektrischen Leistung bestimmt wird. Insbesondere mag die thermische Verlustleistung der Elektronik mit ihrer elektrischen Leistung gleichgesetzt werden, da von der Elektronik bei ihrem Betrieb in der Regel nur Wärme erzeugt wird.
  • Die elektrische Leistung der Elektronik mag vorbestimmt sein oder in situ bzw. im Betrieb bestimmt werden.
  • Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das Bestimmen der elektrischen Leistung Pe ein Bestimmen einer zum Betrieb der mindestens einen Halbleiterlichtquelle an diese angelegten Spannung U und/oder eines elektrischen Stroms I durch die mindestens einen Halbleiterlichtquelle umfasst, also insbesondere mittels der Beziehung Pe = U·I.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass die in die mindestens eine Halbleiterlichtquelle eingeprägte elektrische Leistung Pe um eine in eine ggf. vorhandene Elektronik eingeprägte elektrische Leistung bereinigt worden ist, beispielsweise durch Differenzbildung einer in die gesamte Leuchtvorrichtung eingeprägten (gemessenen) elektrischen Leistung abzüglich der in die Elektronik eingeprägten (vorbekannten oder gemessenen) elektrischen Leistung. Dies mag insbesondere vorteilhaft sein, falls eine Messung der elektrischen Leistung an einer gemeinsamen elektrischen Leitung oder an der Leuchtvorrichtung als solcher durchgeführt wird.
  • Alternativ mag eine elektrische Leistung der ggf. vorhandenen Elektronik unberücksichtigt bleiben, beispielsweise falls die Messung der elektrischen Leistung Pe (z. B. über einer Spannungsmessung) nur an der mindestens einen Halbleiterlichtquelle durchgeführt wird und/oder falls die elektrische Leistung der Elektronik vergleichsweise gering ist.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass der in die mindestens eine Halbleiterlichtquelle eingeprägte elektrische Strom I konstant ist. Dies kann beispielsweise durch eine Stromkonstanterschaltung erreicht werden. Es ergibt sich der Vorteil, dass die elektrische Leistung Pe durch eine einfache Spannungsmessung bestimmbar ist und durch eine einfache Spannungsregelung regelbar bzw. einstellbar ist. Der Strom I mag insbesondere auf einen vorbestimmten, insbesondere variierbaren, Sollwert eingestellt oder eingeregelt werden.
  • Es ist auch eine Ausgestaltung, dass sich auf das Bestimmen der Lichtleistung ein Schritt eines Variierens bzw. Änderns der elektrischen Leistung zum Einstellen der Lichtleistung auf einen vorbestimmten (Soll- oder Normal-)Wert oder Wertebereich anschließt. Dadurch kann eine Lichtleistung über eine Lebensdauer der mindestens einen Halbleiterlichtquelle konstant oder zumindest in einem vorbestimmten Bereich gehalten werden. Dadurch wiederum kann bei einem Vorliegen einer Leuchtvorrichtung mit Halbleiterlichtquellen, die Licht unterschiedlicher Farbe zur Bildung eines Mischlichts abstrahlen, ein Summen-Farbort des Mischlichts konstant oder in einem vorbestimmten Bereich gehalten werden, ggf. bei gezielt geänderter Gesamtlichtleistung oder Helligkeit ('Farbortkalibrierung').
  • Es ist allgemein eine Ausgestaltung, dass das Verfahren für mehrere Gruppen von Halbleiterlichtquellen, insbesondere abstrahlend in unterschiedlicher Farbe, durchgeführt wird. Die mehreren Gruppen von Halbleiterlichtquellen können beispielsweise Leuchtdioden (LEDs) umfassen, die Licht roter, grüner bzw. blauer Farbe anstrahlen. Alternativ können beispielsweise Gruppen von Halbleiterlichtquellen kalibriert werden, welche grünlich-weißes (mint) Licht bzw. bernsteinfarbenes (amber) Licht abstrahlen, ggf. zusätzlich mit mindestens einer rotes oder orangefarbenes Licht abstrahlenden LED, z. B. im Rahmen des 'Brilliant-Mix'-Konzepts der OSRAM Opto Semiconductors GmbH. Durch diese Ausgestaltung kann allgemein ein Summen-Farbort des Mischlichts konstant oder in einem vorbestimmten Bereich gehalten werden, ggf. bei gezielt geänderter Gesamtlichtleistung oder Helligkeit. Zur Durchführung des Verfahrens auf mehrere Gruppen von Halbleiterlichtquellen kann es insbesondere nacheinander auf diese Gruppen angewandt werden.
  • Allgemein mag eine Kalibrierung bzw. eine Durchführung des Verfahrens anhand einer aus der Lichtleistung bestimmten augenbewerten Helligkeit vorgenommen werden. Dazu mag sich an den Schritt des Bestimmens der Lichtleistung ein Schritt eines Bestimmens der augenbewerten Helligkeit aus der Lichtleistung anschließen, z. B. mittels einer entsprechenden Kennlinie oder Tabelle.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass das Verfahren von der Leuchtvorrichtung eigenständig initiiert wird, z. B. in vorbestimmten Abständen einer Betriebsdauer (z. B. alle eintausend Stunden), nach einem Einschalten, zu einem vorbestimmten Datum usw.
  • Es ist eine zusätzliche oder alternative Weiterbildung, dass das Verfahren extern initiiert wird, beispielsweise manuell (z. B. mittels eines entsprechenden Schalters) oder durch einen externen Steuerbefehl (z. B. über einen DALI- oder DMX-Anschluss) ausgelöst wird, aber als solches von der Leuchtvorrichtung durchgeführt wird.
  • Allgemein mag dieses Verfahren mit einem weiteren Verfahren kombiniert werden, welches eine unterschiedliche Temperaturabhängigkeit der Helligkeit verschiedenfarbig leuchtender Halbleiterlichtquellen (z. B. mit InGaAlP-Chip bzw. InGaN-Chip) ausgleicht, insbesondere zwischen einem Einschaltzeitpunkt und einem thermisch ausgeglichenen oder eingeschwungenen Zustand.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Leuchtvorrichtung mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle, wobei die Leuchtvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wie oben beschrieben eingerichtet ist. Die Leuchtvorrichtung kann analog zu dem Verfahren ausgebildet sein und die gleichen Vorteile aufweisen.
  • Die Leuchtvorrichtung mag dazu insbesondere (mindestens) eine Spannungsmesseinrichtung und (mindestens) eine Temperaturmesseinrichtung aufweisen.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass die Leuchtvorrichtung zur selbstständigen Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist und dazu eine entsprechend eingerichtete Steuerelektronik, z. B. Treiber, aufweist.
  • Alternativ oder zusätzlich mag die Leuchtvorrichtung zur (verteilten) Durchführung des Verfahrens zusammen mit einer externen Steuereinrichtung eingerichtet sein.
  • Die Leuchtvorrichtung mag beispielsweise eine Leuchte, eine Lampe oder ein Leuchtmodul sein.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein System mit mindestens einer Leuchtvorrichtung wie oben beschrieben und mit einer externen Steuereinrichtung, wobei das System zur darauf verteilten Durchführung des Verfahrens wie oben beschrieben eingerichtet ist. Dies ermöglicht eine einfachere und preiswertere Leuchtvorrichtung. Auch wird es so auf einfache Weise ermöglicht, eine Lichtabstrahlung mehrerer Leuchten aufeinander abzustimmen, z. B. in Bezug auf eine Helligkeit oder einen Farbort.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit einer Zeichnung näher erläutert wird.
  • Die Fig. zeigt eine Leuchtvorrichtung in Form einer Leuchte 11, welche mehrere Halbleiterlichtquellen in Form von LEDs 12, 13, 14 aufweist. Die LEDs 1214 bilden hier drei Gruppen von LEDs, die Licht unterschiedlicher Farbe abstrahlen, z. B. eine erste Gruppe mit mindestens einer rotes Licht abstrahlenden 'roten' LED 12, eine zweite Gruppe mit mindestens einer grünes Licht abstrahlenden 'grünen' LED 13 und eine dritte Gruppe mit mindestens einer blaues Licht abstrahlenden 'blauen' LED 14. Das Licht der LEDs 1214 erzeugt ein, z. B. weißes, Mischlicht, dessen gewünschter Summen-Farbort möglichst genau eingehalten werden sollte.
  • Die Leuchte 11 weist eine Steuerelektronik 15 auf, z. B. einen Treiber, welche die LEDs 1214 betreibt und z. B. gezielt mit elektrischen Signalen versorgt. Die Steuerelektronik 15 weist dazu eine Stromkonstanterschaltung auf, so dass der in die Gruppen der LEDs 1214 eingeprägte Strom zumindest im Wesentlichen konstant ist, also I = const. gilt. Dabei kann der Strom für verschiedene Gruppen der LEDs 1214 gleich sein (z. B. bei deren Reihenschaltung) oder unterschiedlich sein (z. B. bei deren Parallelschaltung).
  • Die LEDs 1214 und die Steuerelektronik 15 sind an einem gemeinsamen Kühlkörper (o. Abb.) angeordnet. Der Kühlkörper weist insbesondere einen für den Betrieb der Leuchte 11 praktisch konstanten thermischen Widerstand auf.
  • Die Leuchte 11 weist ferner mindestens eine, insbesondere genau eine, Spannungsmesseinrichtung 16 zum Messen einer an den jeweiligen Gruppen der LEDs 1214 anliegenden Spannung U auf.
  • Die Leuchte 11 weist auch mindestens eine Temperaturmesseinrichtung 17, z. B. umfassend mindestens einen Temperatursensor, zum Messen S2 einer an den Gruppen der LEDs 1214 anliegenden Temperatur T auf. Die Leuchte 11 mag beispielsweise genau eine Temperaturmesseinrichtung 17 aufweisen, insbesondere da die Gruppen der LEDs 12 bis 14 an einem gemeinsamen Kühlkörper (o. Abb.) angebracht sind. An dem Kühlkörper mag auch mittels der Temperaturmesseinrichtung 17 die Temperatur T der LEDs 1214 abgefühlt werden.
  • Bei einem Einschalten der Leuchte 11 wird zur Durchführung des Verfahrens zunächst in einem Schritt S1 eine zugehörige Temperatur T0 und danach, z. B. nach einigen Minuten, eine Temperatur Tb in einem thermisch eingeschwungenen Zustand einer aktuell ausgewählten Gruppe der LEDs 1214 gemessen. Auch wird z. B. gleichzeitig oder in einem geringen zeitlichen Abstand zu der Temperatur Tb in einem Schritt S2 die an der aktuell betrachteten Gruppe der LEDs 1214 daran anliegende Spannung U gemessen.
  • Die Steuerelektronik 15 ermittelt daraus in einem Schritt S3 gemäß Pth = (Tb – T0)/Rth = ΔT/Rth (mit Rth vorbekannt oder in situ bestimmt) die thermische Verlustleistung Pth der aktuell ausgewählten Gruppe der LEDs 1214. Falls bei einer Messung der Temperatur Tb in Schritt S2 ein Einfluss einer Elektronik, z. B. der Steuerelektronik 15, vorhanden ist, kann in einem Schritt S4 deren die elektrische Leistung, welche ihrer thermischen Verlustleistung entspricht, abgezogen werden.
  • In einem Schritt S5 wird ferner mittels der Steuerelektronik 15 für die aktuell betrachtete Gruppe der LEDs 1214 deren elektrische Leistung Pe = U·I bestimmt, wobei I als konstant (beliebig einstellbar, aber dann fest gewählt) angenommen wird.
  • Aus Pth und Pe wird mittels der Steuerelektronik 15 in einem Schritt S6 die Lichtleistung Pl der betrachteten Gruppe der LEDs 1214 gemäß Pl = Pe – Pth bestimmt.
  • In einem folgenden Schritt S7 wird mittels der Steuerelektronik 15 eine Abweichung der bestimmten Lichtleistung Pl von einer Soll-Lichtleistung bestimmt und bei einer Abweichung die an die aktuell betrachtete Gruppe der LEDs 1214 angelegte Leistung Pe nachgeregelt. Die Leuchte 11 ist also zur selbsttätigen Durchführung der Verfahrensschritte S1 bis S7 ausgestaltet. Das Verfahren mag intern initiiert werden, z. B. über eine in der Steuerelektronik 15 abgelegte Regel. Alternativ oder zusätzlich mag die Steuerelektronik 15 mit einer externen Steuereinrichtung 18 kommunikativ verbunden sein, über welche sie einen Befehl zur Initiierung des Verfahrens erhält.
  • Die Schritte S1 bis S7 werden für jede der Gruppen der LEDs 1214 nacheinander durchgeführt. Die anfängliche Temperatur T0 der an dem gemeinsamen Kühlkörper ist für alle Gruppen der LEDs 1214 die gleiche und braucht also nur einmal gemessen zu werden. Die thermische Verlustleistung der Steuerelektronik 15 wird jedes Mal abgezogen. Es wird bevorzugt, die thermische Verlustleistung der Steuerelektronik 15 dazu zu messen, da sie abhängig vom Betrieb der Gruppen der LEDs 1214 unterschiedlich sein kann.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das gezeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • So mag das Verfahren zumindest teilweise (verteilt) auch auf einem System mit mindestens einer Leuchte 11 und mit der externen Steuereinrichtung 18 (z. B. einer DMX- oder DALI-Steuereinrichtung) ablaufen. Dazu mag die mindestens eine Leuchte 11 beispielsweise die Temperatur T und die Spannung U analog zu Schritt S1 bzw. S2 messen und die Messwerte an die externe Steuereinrichtung 18 kommunizieren, wie durch den Doppelpfeil angedeutet. Die externe Steuereinrichtung 18 mag dann daraus die Lichtleistung Pl berechnen und entsprechende Steuerdaten zur Kalibrierung der LEDs 12 bis 14 der Leuchte 11 an die Leuchte 11 senden, z. B. analog zu Schritt S7.
  • Allgemein kann unter ”ein”, ”eine” usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von ”mindestens ein” oder ”ein oder mehrere” usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z. B. durch den Ausdruck ”genau ein” usw.
  • Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 11
    Leuchte
    12
    rote LED
    13
    grüne LED
    14
    blaue LED
    15
    Steuerelektronik
    16
    Spannungsmesseinrichtung
    17
    Temperaturmesseinrichtung
    18
    externe Steuereinrichtung
    Pl
    Lichtleistung
    Pe
    elektrische Leistung
    Pe; L
    elektrische Leistung der Leuchte
    Pth
    thermische Verlustleistung
    S1
    Schritt
    S2
    Schritt
    S3
    Schritt
    S4
    Schritt
    S5
    Schritt
    S6
    Schritt
    S7
    Schritt
    T
    Temperatur
    T0
    Temperatur zum Einschaltzeitpunkt
    Tb
    Temperatur nach Thermalisierung
    U
    Spannung

Claims (11)

  1. Verfahren (S1–S7) zum Kalibrieren einer Leuchtvorrichtung (11), welche mindestens eine Halbleiterlichtquelle (1214) aufweist, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: – Bestimmen (S3) einer thermischen Verlustleistung (Pth) der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (1214); – Bestimmen (S5) einer elektrischen Leistung (Pe) der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (1214); und – Bestimmen (S6) einer Lichtleistung (Pl) der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (1214) aus der elektrischen Leistung (Pe) und der thermischen Verlustleistung (Pth).
  2. Verfahren (S1–S7) nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen (S3) der thermischen Verlustleistung (Pth) ein Bestimmen einer Temperaturdifferenz zwischen einer Temperatur (T0) zu Beginn eines Betriebs der Leuchtvorrichtung (11) und einer Temperatur (Tb) in einem thermisch eingeschwungenen Betrieb der Leuchtvorrichtung (11) umfasst.
  3. Verfahren (S1–S7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Bestimmen (S3) der thermischen Verlustleistung (Pth) ein vorbestimmter thermischer Widerstand verwendet wird.
  4. Verfahren (S1–S7) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei zum Bestimmen (S3) der thermischen Verlustleistung (Pth) ein thermischer Widerstand in situ bestimmt wird.
  5. Verfahren (S1–S7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen (S5) der elektrischen Leistung (Pe) ein Bestimmen einer zum Betrieb der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (1214) an diese angelegte Spannung (U) und/oder eines elektrischen Stroms durch die mindestens eine Halbleiterlichtquelle (1214) umfasst.
  6. Verfahren (S1–S7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen (S6) der Lichtleistung (Pl) ein Bilden einer Differenz aus der thermischen Verlustleistung (Pth) und der elektrischen Leistung (Pe) umfasst.
  7. Verfahren (S1–S7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich auf das Bestimmen (S6) der Lichtleistung (Pl) ein Schritt – Variieren (S7) der elektrischen Leistung (Pe) zum Einstellen der Lichtleistung (Pl) auf einen vorbestimmten Wert oder Wertebereich anschließt.
  8. Verfahren (S1–S7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (S1–S7) für mehrere Gruppen von Halbleiterlichtquellen (1214), insbesondere unterschiedlicher Farbe, durchgeführt wird.
  9. Leuchtvorrichtung (11) mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle (1214), wobei die Leuchtvorrichtung (11) zur Durchführung des Verfahrens (S1–S7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist und eine Spannungsmesseinrichtung (16) und eine Temperaturmesseinrichtung (17) aufweist.
  10. Leuchtvorrichtung (11) nach Anspruch 9, wobei die Leuchtvorrichtung (11) zur selbstständigen Durchführung des Verfahrens (S1–S7) eingerichtet ist und dazu eine entsprechend eingerichtete Steuerelektronik (15) aufweist.
  11. System (11, 18) mit mindestens einer Leuchtvorrichtung (11) nach Anspruch 9 und mit einer externen Steuereinrichtung (18), wobei das System (11, 18) zur darauf verteilten Durchführung des Verfahrens (S1–S7) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.
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