DE102013109866A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Ansteuerung und Festlegung der Helligkeit von mehreren Leucht-Dioden (LED) oder LED-Modulen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Ansteuerung und Festlegung der Helligkeit von mehreren Leucht-Dioden (LED) oder LED-Modulen Download PDF

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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10Controlling the intensity of the light

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung und Festlegung der Helligkeit von mehreren Leuchtdioden oder Leuchtdioden-Modulen, wobei die für das Verfahren notwendig Vorrichtung (1) neben der Stromversorgung ein Vorschaltgerät zum Ansteuern der Leuchtdioden bzw. Leuchtdioden-Module aufweist. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass die Vorrichtung (1) zusätzlich ein Steuerungsmodul (ST) umfasst, mit der Eigenschaft, die jeweilige Anzahl von Leuchtdioden bzw. Leuchtdioden-Modulen (M1–Mn) separat über Kanäle (K1–Kn) in Bezug auf deren Helligkeit mit lokalen Dimm-Werten (Dlokal) pro Kanal (K1–Kn) stufenlos reversibel veränderbar einzustellen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung und Festlegung der Helligkeit von mehreren Leuchtdioden (LED) oder Leuchtdioden-Modulen, wobei die Vorrichtung neben der Stromversorgung ein Steuermodul zum Ansteuern der Leuchtdioden oder Leuchtdioden-Module umfasst.
  • Definition
  • Eine Leuchtdiode (kurz LED aus dem Englischen „light-emitting diode“ [entspricht in deutscher Sprache „Licht-emittierende Diode“], auch Lumineszenz-Diode) ist ein Licht emittierendes Halbleiter-Bauelement, dessen elektrische Eigenschaften einer Diode entsprechen. Fliesst durch die Diode elektrischer Strom in Durchlassrichtung, so gibt diese Licht, Infrarotstrahlung oder auch Ultraviolettstrahlung mit einer vom Halbleitermaterial und der Dotierung abhängigen Wellenlänge ab. Aus Vereinfachungsgründen wird nachfolgend von einer Leuchtdiode gesprochen, wobei hierunter alle Ausführungsformen von Licht-emittierenden Halbleitern verstanden werden soll, unabhängig davon, ob diese einzeln oder in Modulen angeordnet und angesteuert werden.
  • Der Lichtstrom ist eine von vier Grundgrößen der Lichttechnik. Die anderen sind die Lichtstärke, die Beleuchtungsstärke und die Leuchtdichte. Die Einheit für den Lichtstrom, allgemein eine Grösse für die Helligkeit, ist Lumen (lm). Sie ist definiert als der Lichtstrom, den eine punktförmige Lichtquelle nach allen Richtungen ausstrahlt. Die Helligkeit ergibt sich durch die Anordnung und den Bezug im Raum.
  • Stand der Technik
  • Ansteuerungsmodule in der Ausführung von Dimmmöglichkeiten zum Erreichen einer bestimmten Helligkeit von Leuchtdioden oder Modulen, bestehend aus mehreren Leuchtdioden, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt.
  • Sie bestehen in der Regel aus einer in Reihe oder parallel geschalteten Leuchtdioden sowie einem Vorschaltgerät mit einer Stromversorgung und einem Steuermodul für die Dimmmöglichkeit. Das Steuermodul dient dazu, die Dimmmöglichkeit, dass heisst eine Anpassung der Helligkeit, zu erreichen.
  • Eine Möglichkeit, Leuchtdioden zu dimmen, besteht in der Verwendung der Pulsweitenmodulation. Die Pulsweitenmodulation (PWM) ist eine Modulationsart, bei der eine technische Größe (z. B. elektrischer Strom) zwischen zwei Werten wechselt. Dabei wird bei konstanter Frequenz der Tastgrad eines Rechteckpulses moduliert, also die Breite der ihn bildenden Impulse. Diese Technik wird insbesondere bei Leuchtdioden, wie sie auch oft als Hintergrundbeleuchtung bei Mobiltelefonen oder auch bei Cockpit-Anzeigen oder Bremsleuchte in neueren Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, verwendet. Bei ausreichend kurzer Ein- und Ausschaltdauer nimmt das menschliche Auge nur die durchschnittliche Leuchtstärke wahr, sodass diese mit dem Tastgrad linear gesteuert werden kann. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Taktfrequenz ausreichend hoch angesetzt ist, sodass das Auge, auch bei schneller Bewegung, keine Helligkeitsschwankungen (Flimmern) wahrnehmen kann. Eine Tiefpassfilterung ist bei Ansteuerung von Leuchtdioden nicht gewünscht, da Farbe und Wirkungsgrad stromabhängig sind und die Leuchtstärke stark nicht linear von dem Betriebsstrom abhängt. Dimmen dieser Art hat den Vorteil, dass es hinsichtlich der Leuchtdioden zu keiner Farbortverschiebung (= Farbverfälschung) kommt, da der Wert des Stromes nicht verändert wird.
  • Leuchtdioden werden in unterschiedlichen Formen bereitgestellt. Zum einen können unter Leuchtdioden Leuchtelemente verstanden werden, die aus Halbleiterelementen bestehen, die beim Anlegen einer entsprechenden Spannung einen bestimmten Stromfluss haben und diese damit einen bestimmten Lichtstrom abgeben. Dieser Lichtstrom impliziert eine definierte Helligkeit in einem definierten Raum, wobei dieser Wert der Helligkeit eine relative Grösse unter anderem abhängig von der Raumgeometrie ist. Daneben bestimmen noch andere Faktoren, wie beispielsweise die Sperrschichttemperatur und der Alterungszustand der Leuchtdiode deren Helligkeit.
  • Leuchtdioden können auch auf Leiterplatinen in Reihe oder parallel angeordnet sein. Man spricht von so genannten Leuchtdioden-Modulen, die insbesondere dafür geeignet sind, herkömmliche Beleuchtungstechniken zu ersetzen. So sind beispielsweise Leuchtstoffröhren durch Leuchtdioden-Module ersetzbar, indem mehrere Leuchtdioden in Baugruppen auf Leiterplatinen angeordnet sind, die innerhalb einer mit einer Leuchtstoffröhre vergleichbaren Röhre angeordnet sind und an den Enden die herkömmlichen Anschlüsse von Leuchtstoffröhren vorgesehen sind. Auch herkömmliche Glühbirnen werden durch Leuchtdioden-Module ersetzt, in dem der Glühfaden mit den entsprechenden Aufwendungen durch das Leuchtdioden-Modul ersetzt wird, wohingegen an dem Fassungsgrund ein Steuermodul vorgesehen ist, das für die Funktionsweise der Leuchtdioden-Module notwendig ist.
  • Sinn und Zweck des Ersetzens herkömmlicher Beleuchtung, beispielsweise Leuchtstoffröhren oder Glühbirnen, besteht insbesondere darin, dass Leuchtdioden, das heisst einzeln oder auch in Modulen angeordnet, wesentlich stromsparender den gleichen Lichtstrom bereitstellen. Zudem sind sie hinsichtlich ihrer Schaltwechsel belastbarer als herkömmliche Beleuchtungssysteme. Auch in der Herstellung in Bezug auf die Lebensdauer sind diese günstiger. Daher ist man bestrebt, auch insbesondere im öffentlichen Bereich sparende Leuchtmittel, wie Leuchtdioden-Module einzusetzen.
  • Ein wesentlicher Vorteil von Leuchtdioden ist auch ihre lange Lebensdauer und sofortiges Licht beim Einschalten, auch beim Einschalten bei tiefen Temperaturen.
  • Nachteile des Standes der Technik
  • Da Leuchtdioden-Module auf unterschiedliche Weise hergestellt werden können und auch Fertigungsverfahren ständig neuen Entwicklungsprozessen unterzogen sind, besteht die Problematik, dass Leuchtdioden unterschiedliche Bauarten, unterschiedliche Lichtströme oder sogar unterschiedliche Farbspektren aufweisen.
  • Ist man beispielsweise gezwungen, ein oder mehrere Leuchtdioden-Module auszuwechseln, weil diese beispielsweise defekt sind, so besteht die erhebliche Problematik, dass die neuen Leuchtdioden-Module einen wesentlichen höheren Lichtstrom aufweisen, als die bereits sich in Betrieb befindenden, obwohl die neuen und die bereits sich in Betrieb befindenden Leuchtdioden baugleich sind und mit dem gleichen Vorschaltgerät betrieben werden. Die bereits sich in Betrieb befindenden Leuchtdioden sind gealtert und haben deswegen gegenüber den neuen Leuchtdioden einen kleineren Lichtstrom durch ihre Alterung. Dadurch kann in einem Raum keine gleichmässige Helligkeit mehr erzielt werden.
  • Eine vergleichbare Problematik tritt auch dann auf, wenn Leuchtdioden gleicher Bauart mit unterschiedlicher Helligkeitsklasse in dem gleichen Raum verwendet werden.
  • Auch gibt es das Problem, dass wenn man beim Reparaturaustausch dazu gezwungen ist, Leuchtdioden neuerer Generation in einem Raum zu installieren, wo sich bereits Leuchtdioden älterer Generation befinden, in der Regel die Leuchtdioden neuerer Generation bei gleicher Ansteuerung heller leuchten, als die Leuchtdioden älterer Generation.
  • Die aufgelisteten Problempunkte können jedoch nicht als abschliessend betrachtet werden. Aufgrund der ständigen Weiterentwicklung der Leuchtdiodentechnologie können ähnlich gelagerte Probleme auftreten.
  • Um dieser Problematik entgegenzuwirken, sind auf den Leuchtdioden-Modulen beispielsweise abzuklemmende bzw. entfernbare Widerstände oder Vergleichbares vorgesehen, die dazu dienen, den Leuchtstrom der jeweiligen Module individuell anzupassen. In der Regel sind zwei bis drei Widerstände vorgesehen, die durch Entfernen mit einem entsprechenden Werkzeug, beispielsweise einer Zange deaktiviert werden können. Die Entfernung eines Widerstands entspricht beispielsweise der Reduzierung der Helligkeit um 10%. So kann zumindest stufenweise eine Anpassung der Helligkeit stattfinden.
  • Da jedoch alle Leuchtdioden-Module dem Alterungsprozess unterliegen, das heisst, die Leuchtdioden-Module verlieren mit der Zunahme der Lebensdauer an Lichtstrom, kann es nach Einbau eines neuen Leuchtdioden-Modules in einen Raum mit alten Leuchtdioden-Modulen nach einer gewissen Zeit erforderlich werden, das neue Leuchtdioden-Modul nochmals an die Helligkeit der benachbarten alten Leuchtdioden-Module abzugleichen, weil nun das neue Leuchtdioden-Modul anders gealtert ist als die benachbarten alten Leuchtdioden-Module. Ein erneutes Abgleichen nach einer gewissen Zeit kann erforderlich werden, obwohl beim Erst-Einbau eines neuen Leuchtdioden-Modules bereits ein Abgleichen erfolgt ist.
  • Da die zuvor beschriebenen Widerstände jedoch mechanisch entfernt und irreparabel sind, kann keine Justierung der Helligkeit der jeweiligen Module mehr erfolgen. Die unterschiedlichen Leuchtstärkenfelder, hervorgerufen durch die unterschiedlichen Leuchtdioden-Module, müssen dann so in der Art und Weise hingenommen werden oder es muss wieder eine Auswechslung stattfinden, mittels der dann eine zumindest stufenweise Anpassung wiederum erfolgen kann.
  • Insbesondere die stufenweise Anpassung und die Irreversibilität der Justierung sind unbefriedigende Massnahmen, die zu höherem Kostenaufwand führen.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mittels dem eine stufenlose Justierung der Helligkeit von Leuchtdioden-Modulen, die vorzugsweise in einem Verbund angeordnet sind, möglich ist.
  • Lösung der Aufgabe
  • Die Lösung der Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 oder Anspruch 5 bereitgestellt.
  • Vorteile der Erfindung
  • Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die ein Steuerungsmodul aufweist, mit dem die Helligkeit respektive der Lichtstrom der jeweiligen Leuchtdioden-Module, die in einem Verbund angeordnet sind, anpassbar ist. Dabei kann für jedes einzelne Leuchtdioden-Modul die Helligkeit durch einen sogenannten lokalen Dimm-Wert derart festgelegt werden, dass dieser zumindest temporär festgelegt ist. Damit ist es jeder Zeit möglich, dass wenn durch beispielsweise Alterung der anderen Leuchtdioden-Module ein Helligkeitsunterschied besteht, die entsprechenden Module nachstellbar sind.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende Steuerungsmodul weist 1–n (n steht für alle natürlichen Zahlen) Kanäle auf, die unabhängig voneinander angesteuert werden. Die Ansteuerung kann entweder analog oder digital erfolgen. Die lokalen Dimm-Werte werden pro Kanal gespeichert.
  • Dafür weist das Steuerungsmodul einen von der Stromzufuhr unabhängigen Speicher auf, in dem in Abhängigkeit der jeweiligen Kanäle die ausgewählten und festgelegten lokalen Dimm-Werte eingestellt und danach gespeichert werden können.
  • Der lokale Dimm-Wert wird in Relation zu einem globalen Dimm-Wert, der von dem Vorschaltgerät und dessen Dimm-Einrichtung bereitgestellt wird, gesetzt. Dies bedeutet, dass das Steuerungsmodul einen effektiven Dimm-Wert pro Kanal bereitstellt. Dieser wird entweder immer wieder aktuell berechnet oder aus einem Speicher ausgelesen.
  • Der effektive Dimm-Wert stellt somit ein Verhältnis zwischen einem globalen Dimm-Wert, der beispielsweise den Raum betrifft, und einem lokalen Dimm-Wert, der nur das Dimm-Schaltverhältnis für den jeweiligen Kanal K1–Kn betrifft, dar. Gespeichert wird für jeden Kanal K1–Kn ein dem Kanal jeweils zugeordneter lokaler Dimm-Wert. Der effektive Dimm-Wert wird durch mathematische Überlagerung oder Kennfeldsteuerung (beispielsweise eine Tabelle) oder einem beliebigen anderen Algorithmus aus dem globalen Dimm-Wert mit dem lokalen Dimm-Wert ermittelt. Die Berechnung ist durch eine in dem Steuerungsmodul angeordnete Rechnereinheit vorgesehen.
  • Es besteht zusätzlich die Möglichkeit, dass dem effektiven Dimm-Wert weitere Grössen, wie beispielsweise Einschaltdauer, Leuchtdioden-Temperatur oder vergleichbares, zugrunde oder in Relation gesetzt werden, zusätzlich zum gespeicherten lokalen Dimm-Wert. Vorzugsweise bleibt der festgelegte lokale Dimm-Wert dabei unverändert.
  • Die Grösse des lokalen Dimm-Werts, der in dem Speichermodul abgelegt und zugeordnet den jeweiligen Kanälen gespeichert wird, kann durch ein Programmiergerät festgelegt werden. Entweder stellt der Benutzer des Programmiergeräts durch Verändern des lokalen Dimm-Werts die Helligkeit des jeweils gewählten Leuchtdioden-Moduls ein oder eine Messeinrichtung sieht vor, die jeweiligen Helligkeiten der Leuchtdioden-Module festzustellen und zumindest einen Vorschlag für den gewählten lokalen Dimm-Wert zu unterbreiten.
  • Vorzugsweise erfolgt der Abgleich der Leuchtstärken der jeweiligen Leuchtdioden-Module derart, dass der Anwender ein Programmiergerät mit dem Steuerungsmodul verbindet (über Kabel oder drahtlos) und nun über dieses Programmiergerät die jeweiligen mit dem Steuerungsmodul verbundenen Kanäle ansteuern kann. So ist es möglich, auf „Sicht“ die entsprechenden Leuchtdioden-Module anzupassen. Ist diese Anpassung jedoch zu ungenau, so kann auch ein Messgerät zur Feststellung der Leuchtstärke herangezogen werden, das dann die jeweiligen Leuchtstärken der jeweiligen Leuchtdioden-Module misst.
  • Ist die gewünschte Leuchtstärke pro Verbund von Leuchtdioden-Modulen erreicht, so legt der Anwender durch Drücken einer Bestätigungstaste den jeweiligen lokalen Dimm-Wert pro Kanal fest. Diese werden dann in einem Speicher entsprechend hinterlegt.
  • Eine Weiterbildung sieht vor, dass die in einem Verbund angeordneten Leuchtdioden-Module hinsichtlich ihrer Lichtströme über einen entsprechenden Sensor detektiert werden. Dadurch ist es möglich, einen entsprechenden Abgleich pro Leuchtdioden-Modul durchzuführen, sodass eine automatische Anpassung der unterschiedlichen Leuchtdioden-Module innerhalb eines Verbundes selbsttätig stattfinden kann. Der automatische Abgleich kann beispielsweise durch Drücken eines Tastenelementes erfolgen.
  • Unabhängig von der Wahl des lokalen Dimm-Werts kann zentral der globale Dimm-Wert zum Beispiel für den Raum je nach Bedarf und Anwendungsfall ausgewählt werden. Die für die jeweiligen Leuchtdioden-Module festlegten lokalen Dimm-Werte beeinflussen den effektiven Dimm-Wert derart, so dass die einmal festgelegte gleichmässige Helligkeit bezogen auf den Raum für den Betrachter erhalten bleibt, auch wenn der globale Dimm-Wert sich verändert. Unterschiedliche Helligkeiten aufgrund der zuvor beschriebenen Gegebenheiten sind nicht vorhanden.
  • Der wesentliche Vorteil der Vorrichtung bzw. des Verfahrens besteht somit darin, dass unabhängig von der eigentlichen Ansteuerung der Leuchtdioden-Module, eine individuale Anpassung der Leuchtdioden-Module in einem Verbund erfolgen kann.
  • In einem Raum, beispielsweise in einem Zugabteil, ist eine Vielzahl von Leuchtdioden-Modulen verbaut. Mehrere Leuchtdioden-Module werden zusammen von einem Steuerungsmodul angesteuert. Dieses Steuerungsmodul wiederum wird zentral von einer Stromversorgung beaufschlagt. Wird nun ein entsprechendes Abdunkeln eines Raumes gewünscht, so wird zentral der globale Dimm-Wert verändert. Diese Veränderung betrifft jedoch nicht die in den Steuerungsmodulen bereits festgelegten lokalen Dimm-Werte. Diese sind immer in Relation zu sehen und werden durch eine Rechnereinheit berechnet, die einen effektiven Dimm-Wert pro Kanal definiert und ausgibt.
  • Dies bedeutet, dass wenn über das Steuerungsmodul ein Abgleich der jeweils im Verbund befindlichen Leuchtdioden-Module stattgefunden hat, die Leuchtstärke in dem definierten Verbund immer im Verhältnis gleich bleibt. Wird also global gedimmt, so wird der gesamte Leuchtdioden-Verbund ebenfalls gedimmt. Die Verhältnisse der Leuchtstärkenregelung untereinander bleiben aber davon unverändert. Das Steuerungsmodul ist somit ein Zusatzelement, welches in den Schaltkreis eingefügt werden kann. Es steuert somit die mit dem Steuerungsmodul jeweiligen verbundenen Leuchtdioden-Module in dem entsprechenden Verbund, unabhängig davon, welcher globale Dimm-Wert beispielsweise pro Raum definiert ist.
  • Eine vorteilhafte Ausbildung sieht vor, dass das Vorschaltgerät und das Steuerungsmodul ein Bauteil sind.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen hervor.
  • Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung der Anordnung von Leuchtdioden-Modulen in Verbindung zu einem erfindungsgemässen Steuerungsmodul;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Verrechnungseinheit zur Erzielung eines effektiven Dimm-Werts, berechnet aus einem lokalen und einem globalen Dimm-Wert.
  • Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
  • In 1 ist die Vorrichtung 1 zur Ansteuerung und Festlegung der Helligkeit von mehreren Leuchtdioden-Modulen M1, M2–Mn dargestellt. Die Leuchtdioden-Module M1, M2–Mn können wahlweise sowohl in Reihe als auch parallel geschaltet sein. Sie bestehen aus einzelnen Leuchtdioden 2. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel kann es sich um Leuchtdioden-Module Mn handeln, bei denen die entsprechenden Leuchtdioden 2 auf einer Platine angeordnet sind, wobei die Platine selbst wieder auf einer Alu-Platte (beispielsweise Alu-Dibond®) angeordnet sein kann.
  • Die jeweiligen Leucht-Module M1, M2–Mn weisen Konnektierungselemente 3 auf (in der Zeichnung nicht näher dargestellt), über die die einzelnen Leuchtdioden-Module sowohl in Reihe als auch parallel schaltbar sind.
  • Zur Ansteuerung der jeweiligen Leuchtdioden-Module M1, M2–Mn ist es notwendig, dass neben einer Stromversorgung S auch ein Vorschaltgerät V vorgesehen ist. Da in der Regel die Leuchtdioden-Module Mn nicht mit Gleich- oder Wechselspannung betrieben werden können, ist ein Vorschaltgerät V vorgesehen.
  • Ferner ist in dem Schaltkreis das erfindungsgemässe Steuerungsmodul ST angeordnet. Dieses Steuerungsmodul ST besteht im Wesentlichen aus einem Mikrocontroller MC und einem Speichermodul SM.
  • Das Steuerungsmodul ST sieht vor, dass es Kanäle K1–Kn bereitstellt, die den jeweiligen Leuchtdioden-Modulen M1, M2–Mn zugeordnet werden können. Dies bedeutet, dass das Steuerungsmodul bzw. dessen Kanal K1 das Leuchtdioden-Modul M1 und der Kanal K2 das Leuchtdioden-Modul M2 und so weiter ansteuert.
  • Die Kernidee des Steuerungsmoduls ST ist, sogenannte lokale Dimm-Werte Dlokal (Helligkeitswerte), bezogen auf die jeweiligen Leuchtdioden-Module M1–Mn festzulegen und zu speichern.
  • Somit ist vorgesehen, dass in einem nicht programmierten Zustand das Steuerungsmodul ST einfach „durchschaltet“, das heisst dass die Leuchtdioden-Module M1, M2–Mn von dem Vorschaltgerät V mit einem Dimm-Wert Dglobal, d.h. von 100%–0%, gemeinsam angesteuert werden.
  • Ist das Steuerungsmodul ST jedoch programmiert, das heisst, werden für die jeweiligen Kanäle K1–Kn unterschiedliche lokale Dimm-Werte Dlokal vorgesehen, so ist jedem Kanal K1–Kn ein entsprechendes Modul M1–Mn zugeordnet. Die dafür notwendigen Werte werden in einem Speichermodul SM gespeichert.
  • Ferner ist vorgesehen, dass die jeweilige Beeinflussung dieser Werte über ein nicht näher dargestelltes Justierelement erfolgen kann. Alternativ hierzu kann auch an Stelle des Justierelementes an dem Steuerungsmodul ST die Anpassung der jeweiligen Helligkeiten der Leuchtdioden-Module M1, M2–Mn über ein Programmiergerät P erfolgen, welches über Kabel oder kabellos mit dem Steuerungsmodul ST verbindbar ist.
  • Auf diese Weise kann der Anwender mit dem Programmiergerät P oder über das Justierelement nach Auswahl des entsprechenden Kanales K1–Kn den Lichtstrom und damit die Helligkeit des jeweiligen Leuchtdioden-Moduls, das mit dem Kanal K1–Kn verbunden ist, festlegen.
  • Eine weitere in den Zeichnungen nicht dargestellte Ausführungsform sieht vor, dass das Steuerungsmodul ST und das Vorschaltgerät V ein einziges Bauteil sind.
  • Die vorliegende Vorrichtung 1 ist derart ausgelegt, dass sie als Ganzes noch dimmbar ist, wobei die jeweiligen Leuchtstärkenverhältnisse im Leuchtdioden-Modulverbund unverändert bleiben. Hierfür ist vorgesehen, die globalen Dimm-Werte Dglobal und die lokalen Dimm-Werte Dlokal pro Kanal K1–Kn derart in Relation zu setzen, dass das Steuerungsmodul ST einen effektiven Dimm-Wert Deffektiv pro Kanal K1–Kn zur Ansteuerung an der jeweiligen Leuchtdioden-Module M1–Mn bereitstellt (2). Die Festlegung des effektiven Dimm-Werts Deffektiv erfolgt innerhalb des Mikrocontrollermoduls MC des Steuerungsmoduls ST. Das Mikrocontrollermodul MC weist eine Verrechnungseinheit VR auf, die entweder über festgelegte Tabellenwerte oder einen definierten Algorithmus den oder die globalen Dimm-Werte Dglobal mit den lokalen Dimm-Werten Dlokal pro Kanal in Relation setzt.
  • In einer Weiterbildung ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Verrechnungseinheit VR weitere Parameter W zur Beeinflussung des effektiven Dimm-Werts Deffektiv zugrunde gelegt werden können. Solche Parameter W können beispielswiese Werte, wie Leuchtdioden-Temperatur oder ähnliches sein, die Einfluss auf die Gesamthelligkeit haben.
  • Findet durch Alterung oder sonstiger physikalischer Bedingungen eine Veränderung der jeweiligen Leuchtstärken innerhalb eines Leuchtdioden-Modules statt, so ist es jeder Zeit möglich, diese über die entsprechende Anwahl des Steuerungsmodules bzw. dessen Kanäle anzupassen und wiederum zu speichern.
  • Auf diese Weise kann vorteilhafterweise und auf sehr einfache Weise mit einem einzigen Programmiergerät in unterschiedliche Räume eine Justierung einer gleichmässigen Helligkeit erfolgen. Insbesondere hat diese Anwendung Vorteile in der Verwendung von öffentlichen Räumen, beispielsweise Zug-Abteils, Innenraumbeleuchtung von Flugzeugen, Bussen, etc.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung
    2
    Leuchtdioden
    3
    Konnektierungselemente
    Mn
    Leuchtdioden-Modul
    MC
    Mikrocontrollermodul
    S
    Stromversorgung
    ST
    Steuerungsmodul
    K1–Kn
    Kanäle
    SM
    Speichermodul
    V
    Vorschaltgerät
    VR
    Verrechnungseinheit
    P
    Programmiergerät

Claims (6)

  1. Vorrichtung zur Ansteuerung und Festlegung der Helligkeit von mehreren Leuchtdioden oder Leuchtdioden-Modulen, wobei die Vorrichtung neben der Stromversorgung ein Vorschaltgerät mit einem globalen Dimm-Wert Dglobal zum Ansteuern der Leuchtdioden oder Leuchtdioden-Module aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zusätzlich ein Steuerungsmodul (ST) umfasst, mit der Eigenschaft, die jeweilige Anzahl von Leuchtdioden bzw. Leuchtdioden-Modulen (M1–Mn) separat über Kanäle (K1–Kn) in Bezug auf deren Helligkeit mit lokalen Dimm-Werten (Dlokal) pro Kanal (K1–Kn) stufenlos reversibel veränderbar einzustellen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmodul (ST) jeweils ein Kanal (K1–Kn) zur Ansteuerung eines Leuchtdioden bzw. Leuchtdioden-Moduls (M1–Mn) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmodul (ST) ein Mikrocontrollermodul (MC) umfasst, der wiederum eine Verrechnungseinheit (VR) vorsieht, der einen globalen Dimm-Wert Dglobal mit einem oder mehreren lokalen Dimm-Werten Dlokal pro Kanal (K1–Kn) in Relation bringt und einen effektiven Dimm-Wert Deffektiv pro Kanal (K1–Kn) bereitstellt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Parameter (W) der Verrechnungseinheit (VR) zugrunde gelegt werden können.
  5. Verfahren zur Ansteuerung und Festlegung der Helligkeit von mehreren Leuchtdioden oder Leuchtdioden-Modulen, wobei die für das Verfahren notwendig Vorrichtung (1) neben der Stromversorgung und einem Vorschaltgerät (V) ein Steuerungsmodul (ST) zum Ansteuern der Leuchtdioden bzw. Leuchtdioden-Module (M1–Mn) aufweist, mit der Eigenschaft, die jeweilige Anzahl von Leuchtdioden bzw. Leuchtdioden-Modulen (M1–Mn) separat in Bezug auf deren Helligkeit Dimm-Werte D stufenlos reversibel veränderbar einzustellen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein globaler Dimm-Wert Dglobal mit einem oder mehreren lokal pro Leuchtdioden-Modul (M1–Mn) festgelegten Dimm-Werten Dlokal/Kanal in Relation gesetzt wird und einen effektiven Dimm-Wert Deffektiv ausgibt.
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