DE102013213639B4

DE102013213639B4 - LED-Controller mit Stromwelligkeitssteuerung sowie Verfahren zum Steuern einer LED-Vorrichtung

Info

Publication number: DE102013213639B4
Application number: DE102013213639.0A
Authority: DE
Inventors: Georg Lischka
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2021-03-25
Anticipated expiration: 2033-07-13
Also published as: US8933647B2; CN103634981A; CN103634981B; DE102013213639A1; US20140028205A1

Abstract

LED-Controllerschaltung (20), die mit einer LED-Vorrichtung (10) gekoppelt werden kann, wobei die LED-Controllerschaltung (20) Folgendes umfasst:einen ersten Schaltungsknoten zum Empfangen eines Strommesssignals (ViL), das einen der LED-Vorrichtung (10) zugeführten Laststrom (iL) repräsentiert;einen Komparator (K), der zum Empfangen des Strommesssignals (ViL) gekoppelt und der zum Vergleichen des Strommesssignals (ViL) mit einem oberen Schwellenwert (VREF+ VTH1) und mit einem unteren Schwellenwert (VREF- VTH2) ausgebildet ist;einen Lasttransistor (TL), der mit der LED-Vorrichtung (10) gekoppelt werden kann und der zum Bereitstellen des Laststroms (iL) an die LED-Vorrichtung (10) nach Maßgabe eines durch den Komparator (K) bereitgestellten Komparatorausgangssignal (VG) ausgebildet ist; undeine Welligkeitssteuerschaltung (202), die zum Einstellen des oberen Schwellenwerts (VREF+ VTH1) und des unteren Schwellenwerts (VREF- VTH2) in Abhängigkeit eines Vergleichs des Strommesssignals (ViL) mit einem ersten Zwischenschwellwert (Vmin50) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung zum Ansteuern von LED-Vorrichtungen, die eine oder mehrere LEDs (Leuchtdioden) für Beleuchtungszwecke enthalten.
Anders als in herkömmlichen Leuchtkörpern wie etwa Glühlampen wird Leuchtdioden anstelle einer konstanten Betriebsspannung üblicherweise ein konstanter Betriebsstrom zugeführt. Somit werden zum Ansteuern von LED-Vorrichtungen üblicherweise steuerbare Stromquellenschaltungen genutzt und werden Schaltwandler verwendet, um Leistungsverluste wegen der Stromwandlung niedrig zu halten. Verschiedene integrierte LED-Controllerschaltungen einschließlich z. B. eines Abwärtswandlers für die Stromwandlung (z. B. der integrierte LED-Controller ILD4120 von Infineon) sind leicht verfügbar. In der Publikation US 2009/0015178 A1 sind beispielsweise ein LED-Treiber und ein Regelverfahren für einen solchen beschrieben. Die Publikation US 2004/0155602 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der einer Gasentladungslampe zugeführten Leistung.
Als eine Frage des Betriebsprinzips zeigt der LED-Strom (d. h. der der LED-Vorrichtung zugeführte Laststrom), wenn eine Stromversorgung verwendet wird, die einen Schaltwandler wie etwa einen Abwärtswandler enthält, immer eine Welligkeit. Um eine (steuerbare) Konstantstromversorgung zu ermöglichen, wird üblicherweise der LED-Strom (z. B. unter Verwendung eines mit der LED-Vorrichtung in Reihe geschalteten Messwiderstands) gemessen und ein Stromsignal zu der Controllerschaltung rückgekoppelt. Das (gemessene) Stromrückkopplungssignal kann daraufhin mit jeweiligen Schwellenwerten verglichen werden, und wenn ein Rückkopplungssignal einen Schwellenwert erreicht, kann eine Schaltoperation ausgelöst werden. Somit bestimmen die Schwellenwerte die Größe der Stromwelligkeit, die so ausgelegt werden kann, dass sie z. B. ±15 Prozent um den durchschnittlichen LED-Strom beträgt.
In solchen LED-Controllerschaltungen treten verschiedene Verluste wie etwa Verluste wegen eines endlichen (von null verschiedenen) Durchlasswiderstands des Leistungstransistors, der den Laststrom schaltet, Verluste wegen des Messwiderstands und Verluste, die in der erforderlichen Freilaufdiode (z. B. einer Schottky-Diode) abgeleitet werden, auf. Die Ist-Stromwelligkeit hängt von der Ausbreitungsverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das Stromrückkopplungssignal einen Schwellenwert erreicht, und dem Zeitpunkt, zu dem die entsprechende Schaltoperation durch den jeweiligen Leistungstransistor ausgeführt wird, ab. Im Allgemeinen kann der Einfluss der Ausbreitungsverzögerung auf die Stromwelligkeit durch geeignete Einstellung der erwähnten Schwellenwerte kompensiert werden. Allerdings ist die erzielte Kompensation bei Verwendung einer solchen Herangehensweise nur für einen spezifischen Aufbau (d. h. für eine spezifische Anzahl von LEDs, für eine spezifische in dem Abwärtswandler verwendete Induktionsspule, für eine spezifische Betriebsspannung usw.) gültig. Zum Beispiel können die Schwellenwerte so ausgelegt werden, dass für eine Betriebsspannung von 12 V, für eine Induktionsspule mit 68 µH und für eine LED-Vorrichtung, die drei in Reihe geschaltete weiße LEDs enthält, ein gewünschter Welligkeitsstrom von ±15 Prozent um den durchschnittlichen LED-Strom erzielt wird. Wenn sich einer dieser Parameter (d. h. die Anzahl der LEDs, die Betriebsspannung, die Induktivität usw.) ändert, weicht die Ist-Stromwelligkeit von ihrem gewünschten Wert ab. Eine kleinere Stromwelligkeit verursacht eine höhere Schaltfrequenz und somit höhere Schaltverluste. Eine höhere Stromwelligkeit kann aus verschiedenen Gründen unerwünscht sein (z. B. kann eine maximale Stromwelligkeit durch den Kunden spezifiziert sein).
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen LED-Controller bereitzustellen, der eine verbesserte Stromwelligkeitssteuerung enthält. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine LED-Controllerschaltung nach Anspruch 1 sowie durch eine Schaltungsanordnung nach Anspruch 10 und durch ein Verfahren zum Steuern einer LED-Vorrichtung nach Anspruch 15. Verschiedene Ausführungsformen und weitere Aspekte der Erfindung sind durch die abhängigen Ansprüche behandelt.
Es wird eine LED-Controllerschaltung beschrieben, die mit einer LED-Vorrichtung gekoppelt werden kann. In Übereinstimmung mit einem Beispiel der vorliegenden Erfindung enthält die Schaltung einen ersten Schaltungsknoten, der ein Strommesssignal empfängt, das einen der LED-Vorrichtung zugeführten Laststrom repräsentiert, und einen Komparator, der das Strommesssignal empfängt und der zum Vergleichen des Strommesssignals mit einem oberen Schwellenwert und mit einem unteren Schwellenwert ausgebildet ist. Ein Lasttransistor ist mit der LED-Vorrichtung gekoppelt und zum Bereitstellen des Laststroms für die LED-Vorrichtung in Übereinstimmung mit einem durch den Komparator gelieferten Komparatorausgangssignal ausgebildet. Eine Welligkeitssteuerschaltung ist zum Anpassen des oberen Schwellenwerts und des unteren Schwellenwerts in Ansprechen auf einen Vergleich des Strommesssignals mit einem Zwischenschwellwert ausgebildet.
Figurenliste
Die Erfindung kann besser verstanden werden anhand der folgenden Zeichnungen und der folgenden Beschreibung. Die Komponenten in den Figuren sind nicht als einschränkend zu verstehen, wobei stattdessen der Schwerpunkt auf der Darstellung der Prinzipien der Erfindung liegt. In den Zeichnungen ist:

1 ein Blockschaltplan, der eine beispielhafte integrierte LED-Controllerschaltung darstellt, die extern mit einer LED-Vorrichtung, mit einer Induktionsspule und mit einer Freilaufdiode verbunden ist;
2 ein Zeitablaufplan, der eine Signalform des Strommesssignals darstellt, das den LED-Strom repräsentiert;
3 ein Blockschaltplan eines integrierten LED-Controllers, der einen Welligkeitsregelkreis enthält;
4 ein Zeitablaufplan, der Teile der Funktion des in 3 gezeigten Welligkeitscontrollers darstellt;
5 ein Stromlaufplan, der eine beispielhafte Implementierung des in 3 gezeigten Welligkeitscontrollers darstellt; und
6 ein Stromlaufplan, der eine weitere beispielhafte Implementierung des in 3 darstellten Komparators darstellt.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren einander entsprechende Komponenten oder Signale.
1 ist ein Blockschaltplan einer beispielhaften integrierten LED-Controllerschaltung 20, die extern mit einer LED-Vorrichtung 10, mit einer Induktionsspule L_O und mit einer Freilaufdiode D_FW verbunden ist. In dem vorliegenden Beispiel enthält die LED-Vorrichtung 10 eine Reihenschaltung dreier LEDs, LD₁, LD₂ und LD₃, und eines Messwiderstands R_S, die zwischen die zwei Hauptanschlüsse geschaltet sind, wobei der Spannungsabfall über den Messwiderstand R_S bei einem Zwischenanschluss abgegriffen werden kann. Allerdings soll hervorgehoben werden, dass der Messwiderstand R_S leicht als eine getrennte Komponente, die von der LED-Vorrichtung 10 getrennt ist, die nur eine oder mehrere LEDs enthalten kann, angeordnet sein kann. Die Induktionsspule L_O ist mit den LEDs LD₁, LD₂ und LD₃ in Reihe geschaltet und die Freilaufdiode ist zu der Reihenschaltung der LED-Vorrichtung 10 und der Induktionsspule L_O parallel geschaltet.
Ein Hauptanschluss der LED-Vorrichtung 10 ist in der Weise mit einer oberen Versorgungsspannung V_B gekoppelt, dass der Spannungsabfall über den Messwiderstand R_S zwischen der Versorgungsleitung (der Versorgungsspannung V_B) und dem Zwischenanschluss der LED-Vorrichtung 10 abgegriffen werden kann. Der LED-Controller 20 enthält einen Leistungstransistor T_L (Lasttransistor), der in der Weise zwischen die Induktionsspule und ein Referenzpotential (z. B. das Massepotential) geschaltet ist, dass der Laststromweg des Transistors T_L mit der LED-Vorrichtung 10 und der Induktionsspule L_O in Reihe geschaltet ist.
Der Laststromweg des Transistors T_L ist im Fall eines Feldeffekttransistors der Drain-Source-Stromweg und ist im Fall eines Bipolartransistors der Kollektor-Emitter-Stromweg. Es wird angemerkt, dass 1 eine spezifische Implementierung des LED-Controllers unter Verwendung eines Halbleiterschalters der tiefen Seite und eines Messwiderstands auf der hohen Seite darstellt. Allerdings können verschiedene Konfigurationen (z. B. ein Halbleiterschalter der hohen Seite, ein Messwiderstand der tiefen Seite, ein zweiter Lasttransistor anstelle einer Freilaufdiode usw.) und Abwandlungen davon leicht anwendbar sein, ohne von dem hier beschriebenen allgemeinen Konzept abzuweichen.
Durch den Komparator K, der in der LED-Controllerschaltung 20 enthalten ist, wird ein Treibersignal V_G zum Ansteuern des Leistungstransistors T_L in einen eingeschalteten Zustand (leitend) oder in einen ausgeschalteten Zustand (nichtleitend) erzeugt. Je nach der Anwendung kann zwischen den Komparator K und das Gate des Leistungstransistors T_L eine zusätzliche Gate-Treiberschaltung geschaltet sein, um ein Gate-Signal zu liefern, das eine spezifische gewünschte Form (d. h. spezifische Anstiegs- und Abfallzeiten oder eine spezifische komplexere Signalform) aufweist, um ein definiertes Schaltverhalten sicherzustellen.
Der Spannungsabfall über den Messwiderstand R_S wird der LED-Controllerschaltung zugeführt, die üblicherweise einen Messverstärker enthält, der dazu ausgebildet ist, ein Stromrückkopplungssignal V_iL zu liefern, das proportional zu dem aktuellen LED-Strom iL ist, der durch die LEDs LD₁, LD₂, LD₃ sowie durch den Messwiderstand R_S und durch die Induktionsspule L_O fließt. Das Stromrückkopplungssignal V_iL wird mit zwei Schwellenwerten V_REF + V_TH1 bzw. V_REF-V_TH2 verglichen oder, mit anderen Worten, ein entsprechendes Stromoffsetsignal V_OFF = V_iL - V_REF wird mit den Schwellenwerten V_TH1 bzw. -V_TH2 verglichen, wobei das Signal VREF den gewünschten mittleren LED-Strom repräsentiert. Somit repräsentiert das Stromoffsetsignal V_OFF den Welligkeitsstrom mit dem Mittelwert null. Die Schwellenwerte V_TH1, V_TH2 können (während des Schaltungsentwurfs) so gewählt werden, dass der (obere und untere) Spitzenwert des Stromoffsetsignals gleich einem gewünschten Prozentsatz (z. B. 15 %) des aktuellen mittleren LED-Stroms (repräsentiert durch V_REF) ist.
Die oben beschriebene Situation ist weiter dargestellt in dem in 2 gezeigten Zeitablaufplan. Zu einem Zeitpunkt t₀ wird der LED-Controller aktiviert und wird der Lasttransistor T_L (durch Erzeugen eines geeigneten Gate-Signals V_G) eingeschaltet, da der Anfangs-LED-Strom (repräsentiert durch das Strommesssignal V_iL) null und somit niedriger als der obere Schwellenwert VREF + V_TH1 ist. Der Laststrom i_L und somit das Strommesssignal V_iL steigt an, bis er bzw. es den Schwellenwert VREF + V_TH1 erreicht. In dem Moment, in dem das Strommesssignal V_iL gleich dem Schwellenwert VREF + V_TH1 ist, wird das Ausschalten des Lasttransistors T_L ausgelöst. Wegen Signalausbreitungsverzögerungen wird der LED-Stromfluss eine Verzögerungszeit t_Don später abgeklemmt. Während dieser Verzögerungszeit steigt der LED-Strom auf einen Wert iL_max (repräsentiert durch ein Strommesssignal V_iLmax) weiter an.
Während der Zeitdauer, in der der Lasttransistor T_L ausgeschaltet ist, fließt der LED-Strom i_L weiter durch die Freilaufdiode D_FW. Allerdings fällt der LED-Strom iL während dieser Zeitdauer, bis das entsprechende Strommesssignal V_iL den unteren Schwellenwert V_REF - V_TH2 erreicht. In dem Moment, in dem das Strommesssignal V_iL gleich dem unteren Schwellenwert VREF - V_TH2 ist, wird das Einschalten des Lasttransistors T_L ausgelöst. Wegen der Signalausbreitungsverzögerungen beginnt der LED-Stromfluss eine Verzögerungszeit t_Doff später. Während dieser Verzögerungszeit fällt der LED-Strom weiter auf einen Wert i_Lmin (der durch ein Strommesssignal V_iLmin repräsentiert ist) ab. Wie bereits oben erwähnt wurde, sind die Ausbreitungsverzögerungen t_Don, t_Doff für einen spezifischen Aufbau bekannt, so dass die Schwellenwerte V_TH1, -V_TH2 so ausgelegt werden können, dass die entsprechenden Spitzenwerte V_iLmax, V_iLmin die geforderte Spezifikation (z. B. VREF ± 15 %) erfüllen. Allerdings ist diese Spezifikation nur für einen spezifischen Aufbau, z. B. für eine spezifische Betriebsspannung V_B, erfüllt, was einige bereits oben erwähnte Probleme verursacht.
Um diese Probleme zu mildern oder um zu veranlassen, dass die LED-Strom-Spitzenwerte V_iLmax, V_iLmin unabhängiger von dem tatsächlichen Aufbau, in dem der LED-Controller 20 verwendet ist, erfüllt sind, können die Spitzenwerte V_iLmax, V_iLmin (d. h. die Amplitude des Welligkeitsstroms) unter Verwendung eines weiteren Rückkopplungskreises, der in dem Beispiel aus 3 als „Welligkeitsregelung“ bezeichnet ist, geregelt werden.
Abgesehen davon, dass die Schwellenwerte unter Verwendung eines Welligkeitscontrollers 202 einstellbar sind, ist das Beispiel aus 3 im Wesentlichen dasselbe wie die Schaltung aus 1. Der Welligkeitscontroller empfängt das Strommesssignal V_iL sowie den gewünschten mittleren Strom (Referenzstrom V_REF) und ist dazu ausgebildet, die Schwellenwerte V_TH1 und V_TH2 in der Weise einzustellen, dass die Ist-Spitzenwerte des LED-Stroms V_iLmax, V_iLmin an die gewünschten Sollwerte angepasst (z. B. der mittlere Strom plus/minus 15 Prozent) sind. Wenn der Welligkeitscontroller 202 die Spitzenwerte V_iLmax, V_iLmin misst oder schätzt, die höher als die gewünschten Sollwerte sind, werden die entsprechenden Schwellenwerte V_TH1, V_TH2 dementsprechend verringert, während umgekehrt die Schwellenwerte V_TH1, V_TH2 erhöht werden, wenn der Welligkeitscontroller 202 Spitzenwerte misst, die höher als die im Folgenden als V_MAX bzw. VMIN bezeichneten gewünschten Sollwerte sind. Wenn die gewünschte Welligkeitsamplitude z. B. 15 % des gewünschten Mittelwerts VREF ist, ist V_MAX gleich VREF · 1,15 und ist V_MIN gleich VREF . 0,85.
Zum Messen oder Schätzen der Spitzenwerte V_iLmax, V_iLmin (oder um zu detektieren, ob die Spitzenwerte V_iLmax, V_iLmin an die gewünschten Sollwerte angepasst sind) können verschiedene Verfahren verwendet werden. Zunächst können die zwei Spitzenwerte V_iLmax, V_iLmin des Strommesssignals V_iL unter Verwendung einer geeigneten Spitzenwert-Messschaltung getrennt gemessen werden. In diesem Fall können die entsprechenden Schwellenwerte V_TH1 und V_TH2 getrennt gesteuert werden. Da der Spitzenpegel genau zu dem Zeitpunkt erreicht wird, zu dem der Leistungstransistor T_L ein- und ausgeschaltet wird (siehe 3), können als Folge allerdings Übergangszacken oder ähnliche Erscheinungen sowie während des Schaltens auftretende elektromagnetische Störungen (EMI) die erhaltenen Messwerte verschlechtern.
Als eine Alternative kann der zweite Schwellenwert V_TH2 allgemein auf -V_TH1 eingestellt werden, da die Welligkeit immer symmetrisch um den Mittelwert sein sollte. Um die obenerwähnten Störungen (EMI, Zacken usw.), die die Spitzenmessung verschlechtern können, zu vermeiden, ist im Folgenden eine andere Herangehensweise beschrieben. Dementsprechend wird das Strommesssignal V_iL (zur Steuerung der in 3 gezeigten Schwellenwerte V_TH1 und V_TH2) mit weiteren Schwellenwerten V_max50 und V_min50 (Zwischenschwellenwerten) verglichen, die auf einen Wert zwischen dem gewünschten Mittelwert V_REF und dem gewünschten maximalen und minimalen Spitzenwert (den Soll-Spitzenwerten) V_MAX, V_MIN eingestellt sind. In dem hier beschriebenen Beispiel werden die weiteren Schwellenwerte V_max50 und V_min50 auf 50 % der positiven bzw. der negativen Welligkeitsamplitude eingestellt. Das heißt: $\begin{array}{l} V_{max50} = 0,5 \cdot (V_{MAX} - V_{REF}) + V_{REF} \\ = 0,5 \cdot (V_{MAX} + V_{REF}) und \end{array}$
$\begin{array}{l} V_{min50} = 0,5 \cdot (V_{MIN} - V_{REF}) + V_{REF} \\ = 0,5 \cdot (V_{MIN} + V_{REF}) . \end{array}$
Allerdings sind auch andere Faktoren als 50 % anwendbar. Wenn die gewünschte Welligkeitsamplitude z. B. 15 % des gewünschten Mittelwerts V_REF ist, ist V_max50 gleich V_REf · 1,075 und ist V_min50 gleich V_REF · 0,925. Die erwähnten Schwellenwerte sind in 4 dargestellt, auf die sich die weitere Beschreibung bezieht.
In 4 ist die Zeitdauer t_min1, während der das Strommesssignal V_iL niedriger als der Schwellenwert V_min50 ist, ein Drittel der Zeit t_min2, während der das Strommesssignal V_iL höher als der Schwellenwert V_min50 ist, d. h. $t_{min2} {/t}_{min1} = 3.$
Analog ist die Zeitdauer t_max1, während der das Strommesssignal V_iL höher als der Schwellenwert V_max50 ist, ein Drittel der Zeit t_max2, während der das Strommesssignal V_iL niedriger als der Schwellenwert V_max50 ist, d. h. $t_{max2} / t_{max1} = 3.$
Aus Symmetriegründen ist t_min1 = t_max1 und t_min2 = t_max2. Wenn der Faktor 0,5 in Gleichung (1) und (2) auf einen anderen Wert geändert wird, muss das Verhältnis von 3 in Gleichung (3) und (4) dementsprechend geändert werden.
Die Gleichungen (3) und (4) sind gültig, wenn die Ist-Spitzenwerte V_iLmin, V_iLmax des Strommesssignals V_iL an die gewünschten Spitzenwerte (Sollspitzenwerte) V_MIN, V_MAX genau angepasst sind. Wenn die Spitzenwerte V_iLmin, V_iLmax die Soll-Spitzenwerte V_MIN, V_MAX z.B. wegen höherer Ausbreitungsverzögerungen t_Don, t_Doff (siehe 2) (als der Nennwert) betragsmäßig übersteigen, nehmen die Ist-Verhältnisse t_min2/t_min1 und t_max2/t_max1 von dem Nennwert 3 auf niedrigere Werte ab. Analog nehmen die Ist-Verhältnisse t_min2/t_min1 und t_max2/t_max1 von dem Nennwert 3 auf höhere Werte zu, wenn die Spitzenwerte V_iLmin, V_iLmax z.B. wegen niedrigerer Ausbreitungsverzögerungen t_Don, t_Doff (siehe 2) (als der Nennwert) (betragsmäßig) unter die Soll-Spitzenwerte V_MIN, V_MAX fallen. Im Ergebnis können die Spitzenwerte V_iLmin, V_iLmax und somit die Stromwelligkeitsamplitude durch Regeln der Verhältnisse t_min2/t_min1 und t_max2/t_max1 auf den Nennwert (der in dem gegenwärtigen Beispiel 3 ist) stabilisiert werden.
5 veranschaulicht eine beispielhafte Schaltung, die Teil des in 3 gezeigten Welligkeitscontrollers 202 sein kann und die dazu ausgebildet ist, ein Signal zu liefern, das angibt, ob die Verhältnisse t_min2/t_min1 und t_max2/t_max1 auf ihrem gewünschten Nennwert sind (und somit die Welligkeitsstromamplitude auf ihrer gewünschten Amplitude ist). Dementsprechend enthält die Schaltung in 5 zwei Komparatoren K₁, K₂. Der Komparator K₁ ist dazu ausgebildet zu detektieren, wann das Strommesssignal V_iL den Schwellenwert V_max50 übersteigt, und der Komparator K₂ ist dazu ausgebildet ist zu detektieren, wann das Strommesssignal V_iL unter den Schwellenwert V_min50 fällt. Mit dem ersten Komparator K₁ ist eine erste Ladeschaltung 203 gekoppelt und mit dem zweiten Komparator K₂ ist eine zweite Ladeschaltung 204 gekoppelt. Die Ladeschaltungen 203, 204 sind beide dazu ausgebildet, an einen Ausgangskondensator C_O einen Lade- oder Entladestrom 3 · i_REF bzw. -i_REF zu liefern, der von dem Ausgangssignal des jeweiligen Komparators abhängt. Jede Ladeschaltung 203, 204 enthält einen Schalter SW₁ bzw. SW₂, der dazu ausgebildet ist, die Lade-/Entladeströme 3 . i_REF und -I_REF von den jeweiligen Stromquellen Q_1a, Q_1b, Q_2a, Q_2b zu dem Ausgangskondensator C_O zu leiten.
Wenn der Komparator K₁ detektiert, dass das Strommesssignal V_iL höher als der Schwellenwert V_Max50 ist, koppelt der Schalter SW₁ (der Ladeschaltung 203) die Stromquelle Q_1a mit dem Ausgangskondensator C_O und liefert somit einen Ladestrom 3 . i_REF an den Kondensator C_O. Wenn der Komparator K₁ detektiert, dass das Strommesssignal V_iL niedriger als der Schwellenwert V_max50 ist, koppelt der Schalter SW₁ (der Ladeschaltung 203) die Stromquelle Q_1b mit dem Ausgangskondensator C_O und zieht somit von dem Kondensator C_O einen Entladestrom I_REF. Analog koppelt der Schalter SW₂ (der Ladeschaltung 204) die Stromquelle Q_2a mit dem Ausgangskondensator C_O und liefert somit einen Ladestrom 3 . I_REF an den Kondensator C_O, wenn der Komparator K₂ detektiert, dass das Strommesssignal V_iL niedriger als der Schwellenwert V_min50 ist. Schließlich koppelt der Schalter SW₂ (der Ladeschaltung 204) die Stromquelle Q_2b mit dem Ausgangskondensator C_O, so dass von dem Kondensator C_O ein Ladestrom i_REF gezogen wird, wenn der Komparator K₂ detektiert, dass das Strommesssignal V_iL höher als der Schwellenwert V_min50 ist.
Es wird angemerkt, dass die Lade- und Entladezeitdauern für beide Ladeschaltungen 203, 204 vertauscht werden können. Dies würde eine Änderung des Vorzeichens des Kondensatorspannungshubs in Ansprechen auf eine gegebene Änderung der Spitzenwerte V_iLmax, V_iLmin, verursachen. Der für den Strom i_REF verwendete Multiplikationsfaktor (d. h. in dem vorliegenden Beispiel 3) muss gleich dem Nennverhältnis t_max2/t_max1 gewählt werden (siehe Gleichung (3) und (4)), das in dem vorliegenden Beispiel 3 ist. Da die Entladezeiten t_max2 und t_min2 (siehe 4) im stationären Zustand dreimal länger als die Ladezeiten t_max1 und t_min1 sind und da die Entladeströme i_REF nur ein Drittel der Ladeströme 3 . i_REF sind, ist die mittlere Spannung V_CTRL über den Ausgangskondensator (wenn auf 0 V initialisiert) null.
Allerdings ist die Versorgungsspannung in vielen Anwendungen in Bezug auf die Masse (0 V) eine positive Spannung (siehe die Versorgungsspannung V_B in dem Beispiel aus 3), so dass eine stationäre Kondensatorspannung V_CTRL von null Volt nicht möglich ist. In diesen Fällen wird der Kondensator C_O auf eine konstante positive Spannung höher als null und niedriger als die Versorgungsspannung V_B initialisiert. Zum Initialisieren der Kondensatorspannung V_CTRL kann eine stabilisierte Referenzspannung V_BG verwendet werden. Die stabilisierte Referenzspannung V_BG kann z. B. durch eine Bandlückenreferenzschaltung erzeugt werden. Wenn die Ausbreitungsverzögerungen t_Don, t_Doff länger (als der Nennwert) sind, steigen die Ist-Spitzenwerte V_iLmax, V_iLmin an und nehmen die Verhältnisse t_max2/t_max1 und t_min2/t_min1 dementsprechend ab. Im Ergebnis wird in jeder Periode des Welligkeitsstroms eine Nettoladung zu dem Kondensator hinzugefügt und steigt die Kondensatorspannung V_CTRL an. Analog fällt die Kondensatorspannung V_CTRL, wenn die Ausbreitungsverzögerung kürzer wird.
Die Steuerspannung V_CTRL kann einem Controller 205 zugeführt werden, der z. B. ein P-Controller sein kann. Der Controller 205 verringert den Schwellenwert V_TH1, wenn die Steuerspannung V_CTRL ansteigt. Somit wirkt der Controller 205 der ansteigenden Steuerspannung V_CTRL entgegen und weist eine stabilisierende Wirkung auf. Auf diese Weise werden die Schwellenwerte V_TH1 und V_TH2 in der Weise geregelt, dass die Ist-Spitzenwerte V_iLmax, V_iLmin an die gewünschten Sollwerte V_MAX, V_MIN angepasst sind. Da der Kondensator C_O den Fehler, d. h. die Abweichung der Ist-Spitzenwerte V_iLmax, V_iLmin von den entsprechenden gewünschten Werten V_MAX, V_MIN, integriert, weist der Regelkreis eine integrierende Eigenschaft auf. Der Controller 205 kann einen einfachen N-MOS-Transistor enthalten, der als Gate-Spannung die Kondensatorspannung V_CTRL empfängt. Somit kann die Eigenschaft des Controllers 205 als V_TH1 = -V_TH2 = k · V_CTRL + x beschrieben werden, wobei x einen Offsetwert (der null sein kann) repräsentiert und k ein Verstärkungsfaktor ist, der stark nichtlinear sein kann, wenn ein einfacher MOS-Transistor als Steuervorrichtung verwendet ist. Allerdings verursacht diese Nichtlinearität wegen der integrierenden Eigenschaft des Ausgangskondensators Co keine Stabilitätsprobleme.
Es wird angemerkt, dass die einstellbaren Schwellenwerte V_TH1 und V_TH2 nicht notwendig durch physikalische Signale (z. B. Spannungssignale) repräsentiert sind, die der Schaltung als solche zugeführt werden müssen. Diese Schwellenwerte können ebenfalls indirekt, z. B. durch Ändern des Ruhe-Drain-Stroms eines MOS-Transistors und somit der entsprechenden Drain-Source-Spannung, eingestellt werden.
6 veranschaulicht einen Stromlaufplan, der eine weitere beispielhafte Implementierung des in dem Beispiel aus 3 dargestellten Komparators K mit Hysterese darstellt. Die Schaltung aus 6 enthält einen Differenzverstärker mit hoher Verstärkung, der als ein Komparator arbeitet. Der Differenzverstärker ist durch die p-Kanal-MOS-Transistoren T_E1 und T_E2 und durch die Stromquelle Q, die einen Vorstrom i_B an die MOS-Transistoren T_E1 und T_E2 liefert, gebildet. Der Differenzverstärker (der als ein Komparator arbeitet) empfängt - als Eingangssignale bei den Gate-Elektroden des MOS-Transistors T_E1 und T_E2 - die Referenzspannung VREF (die den gewünschten mittleren Strom repräsentiert) und das Strommesssignal V_iL (das den LED-Strom i_L repräsentiert). Der Differenzverstärker wird mit den n-Kanal-MOS-Transistoren T₁ und T₂ belastet, deren Drain-Source-Stromwege mit den Drain-Source-Stromwegen (Hauptstromwegen) der Transistoren T_E1 und T_E2 in Reihe geschaltet sind.
Die MOS-Transistoren T₁ und T₂ sind in der Weise mit den n-Kanal-MOS-Transistoren T₃ bzw. T₄ gekoppelt, dass die Transistoren T₁ und T₃ sowie T₂ und T₄ zwei Stromspiegel bilden. Der Ausgangstransistor T₃ und T₄ jedes der zwei Stromspiegel ist zu dem Eingangstransistor T₂ und T₁ des anderen Stromspiegels parallel geschaltet. Die Schaltungsknoten, die die Stromspiegel und die Transistoren T_E1 und T_E2 koppeln, können als (Zwischen-)Ausgangsknoten des Differenzverstärkers, der eine Zwischenausgangsspannung V₁ bzw. V₂ liefert, angesehen werden. Diese Ausgangsknoten sind mit den Gates der n-Kanal-MOS-Transistoren T_A1 bzw. T_A2 verbunden, die eine symmetrische Ausgangsstufe bilden, in der jeder Transistor T_A1 und T_A2 mit einem weiteren Transistor T_A3 bzw. T_A4 in Reihe geschaltet ist. Dementsprechend sind die Transistoren T_A3 und T_A4 zwischen die Drains der Transistoren T_A1 bzw. T_A2 und ein Versorgungspotential geschaltet. Der gemeinsame Schaltungsknoten der Transistoren T_A1 und T_A3 ist der Komparatorausgang V_G (siehe auch 3).
In dem Beispiel aus 6 sind die Komparatorschwellenwerte VREF + V_TH1 und VREF - V_TH2, wobei V_TH1 = V_TH2 = VTH ist. Um zunächst die Funktion des Komparators darzustellen, wird nur der Komparator K ohne den Controller 205 betrachtet (wobei die Transistoren T₅ bis T₇ im Folgenden weiter diskutiert sind). Unter der Annahme, dass das Strommesssignal V_REF - VTH erreicht hat, wird die Ausgangsstufe aktiv (V_G ist auf einem hohen Pegel), zieht der Stromspiegel-Ausgangstransistor, der Transistor T₄, etwas durch den Transistor T_E1 gelieferten Strom, während der Stromspiegel-Ausgangstransistor T₃ nun weniger (durch den Transistor T_E2 gelieferten) Strom zieht, da die Spannung V₁ (die Gate-Spannung des Transistors T₃) niedriger ist. Wegen der aktiven Ausgangsstufe nehmen der Laststrom iL und somit das Strommesssignal V_iL zu, bis der obere Schwellenwert VREF + VTH erreicht ist. In diesem Moment wird der Transistor T₃ leitend und löst somit eine Verringerung der Spannung V₂ aus, was ein Ausschalten des Transistors T₄ und eine Änderung des Zustands der Ausgangsspannung V_G (die auf einen Tiefpegel schaltet) verursacht. Infolgedessen nimmt das Strommesssignal V_iL wieder ab, bis der Schwellenwert VREF - VTH erreicht ist. An diesem Punkt wird der Transistor T₄ wieder leitend und beginnt der Zyklus von neuem (siehe auch 2).
Die Controllerschaltung 205 (die ein Teil des Welligkeitscontrollers 202 ist, siehe 3 und 5) enthält die Transistoren T₄ und T₆, die zu den Transistoren T₃ bzw. T₄ parallel geschaltet sein können und somit - wenn sie parallel geschaltet sind - effektiv den Durchlasswiderstand der Transistoren T₃ und T₄ verringern. Die Parallelschaltung (Transistor T₃, T₅ und T₄, T₆) kann durch Ansteuern der Transistoren T₇ und T₈ (die zwischen die Transistoren T₅ bzw. T₆ und die Masse GND geschaltete sind) auf einen leitenden Zustand erreicht werden. Durch Ändern der Gate-Spannung der Transistoren T₇ und T₈ kann der Betrag des zusätzlichen Stroms i_TH1 und i_TH2, der durch die Transistoren T₅ und T₆ gezogen wird, eingestellt werden. Allerdings hängt der obenerwähnte Schwellenwert VTH von den Strömen i_TH1 und i_TH2 ab, wobei folglich die Schwellenspannungen VREF + VTH und V_REF - V_TH durch Ändern der Ströme i_TH1 und i_TH2 über den Controller 205, der auf die Abweichung zwischen den Ist-Spitzenwerten V_iLmin, V_iLmax von den gewünschten Spitzenwerten V_MIN und V_MAX anspricht, abgestimmt werden können.
Obwohl verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung offenbart worden sind, ist für den Fachmann auf dem Gebiet klar, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, die einige der Vorteile der Erfindung erzielen, ohne von dem Erfindungsgedanken und von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Für den Fachmann auf dem Gebiet ist offensichtlich, dass andere Komponenten, die dieselben Funktionen ausführen, geeignet ersetzt werden können. Insbesondere können MOS-Transistoren durch entsprechende bipolare Sperrschichttransistoren ersetzt werden und können Schaltungen, die n-Kanal- oder npn-Transistoren verwenden, durch ihre komplementären p-Kanal- oder pnp-Äquivalente ersetzt werden. Es wird angemerkt, dass Merkmale, die anhand einer spezifischen Figur erläutert worden sind, mit Merkmalen anderer Figuren, selbst in jenen, in denen sie nicht explizit erwähnt worden sind, kombiniert werden können. Ferner können die Verfahren der Erfindung entweder in reinen Software-Implementierungen, die die geeigneten Prozessoranwendungen verwenden, oder in Hybridimplementierungen, die eine Kombination aus Hardwarelogik und Softwarelogik nutzen, um dieselben Ergebnisse zu erzielen, erzielt werden. Diese Abwandlungen an dem erfinderischen Konzept sollen durch die beigefügten Ansprüche erfasst sein.

Claims

LED-Controllerschaltung (20), die mit einer LED-Vorrichtung (10) gekoppelt werden kann, wobei die LED-Controllerschaltung (20) Folgendes umfasst: einen ersten Schaltungsknoten zum Empfangen eines Strommesssignals (V_iL), das einen der LED-Vorrichtung (10) zugeführten Laststrom (iL) repräsentiert; einen Komparator (K), der zum Empfangen des Strommesssignals (V_iL) gekoppelt und der zum Vergleichen des Strommesssignals (V_iL) mit einem oberen Schwellenwert (V_REF + V_TH1) und mit einem unteren Schwellenwert (V_REF - V_TH2) ausgebildet ist; einen Lasttransistor (T_L), der mit der LED-Vorrichtung (10) gekoppelt werden kann und der zum Bereitstellen des Laststroms (iL) an die LED-Vorrichtung (10) nach Maßgabe eines durch den Komparator (K) bereitgestellten Komparatorausgangssignal (V_G) ausgebildet ist; und eine Welligkeitssteuerschaltung (202), die zum Einstellen des oberen Schwellenwerts (V_REF + V_TH1) und des unteren Schwellenwerts (V_REF - V_TH2) in Abhängigkeit eines Vergleichs des Strommesssignals (V_iL) mit einem ersten Zwischenschwellwert (V_min50) ausgebildet ist.
LED-Controllerschaltung (20) nach Anspruch 1, wobei die Welligkeitssteuerschaltung (202) zum Detektieren von Spitzenwerten (V_iLmax) des Strommesssignals (V_iL) und zum Vergleichen der detektierten Spitzenwerte mit entsprechenden gewünschten Spitzenwerten ausgebildet ist, wobei der obere Schwellenwert (V_REF + V_TH1) und der untere Schwellenwert (V_REF - V_TH2) in Abhängigkeit von dem Vergleich in der Weise eingestellt werden, dass die Ist-Spitzenwerte im stationären Zustand enger an die entsprechenden gewünschten Spitzenwerte angepasst sind.
LED-Controllerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Welligkeitssteuerschaltung (202) zum Vergleichen des Strommesssignals (V_iL) mit dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ausgebildet ist und wobei der obere Schwellenwert (V_REF + V_TH1) und der untere Schwellenwert (V_REF - V_TH2) in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen einem ersten und einem zweiten Zeitintervall (t_min1, t_min2) eingestellt werden, wobei das erste Zeitintervall (t_min1) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) unter dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ist, und das zweite Zeitintervall (t_min2) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) über dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ist.
LED-Controllerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Welligkeitssteuerschaltung (202) zum Vergleichen des Strommesssignals (V_iL) mit einem zweiten Zwischenschwellenwert (V_max50) ausgebildet ist und wobei der obere Schwellenwert (V_REF + V_TH1) und der untere Schwellenwert (V_REF - V_TH2) in Abhängigkeit von einem Verhältnis zwischen einem dritten und einem vierten Zeitintervall (t_max1, t_max2) eingestellt werden, wobei das dritte Zeitintervall (t_max1) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) über dem zweiten Zwischenschwellenwert (V_max50) ist, und das vierte Zeitintervall (t_max2) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) unter dem zweiten Zwischenschwellenwert (V_max50) ist.
LED-Controllerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Welligkeitssteuerschaltung (202) zum Vergleichen des Strommesssignals (V_iL) mit dem ersten Zwischenschwellenwert und mit einem zweiten Zwischenschwellenwert (V_min50, V_max50) ausgebildet ist und wobei der obere Schwellenwert (V_REF + V_TH1) und der untere Schwellenwert (V_REF - V_TH2) in Abhängigkeit von einem ersten Verhältnis zwischen einem ersten und einem zweiten Zeitintervall (t_min1, t_min2) und von einem zweiten Verhältnis zwischen einem dritten und einem vierten Zeitintervall (t_max1, t_max2) ausgelegt sind, wobei das erste Zeitintervall (t_min1) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) unter dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ist, das zweite Zeitintervall (t_min2) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) über dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ist, das dritte Zeitintervall (t_max1) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) über dem zweiten Zwischenschwellenwert (V_max50) ist, und das vierte Zeitintervall (t_max2) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) unter dem zweiten Zwischenschwellenwert (V_max50) ist.
LED-Controllerschaltung nach Anspruch 5, wobei das erste und das zweite Verhältnis auf einem Nennwert sind, wenn die Ist-Spitzenwerte des Laststroms an entsprechende gewünschte Werte angepasst sind.
LED-Controllerschaltung nach Anspruch 3, wobei die Welligkeitssteuerschaltung (202) ferner Folgendes enthält: einen Komparator (K), der dafür ausgebildet ist zu detektieren, ob das Strommesssignal (V_iL) über oder unter dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ist, einen Ausgangskondensator, und eine Ladeschaltung, die dazu ausgebildet ist, den Kondensator während des ersten Zeitintervalls (t_min1) zu laden und den Kondensator während des zweiten Zeitintervalls (t_min2) zu entladen, oder umgekehrt, wobei das Verhältnis zwischen dem Lade- und dem Entladestrom einem Nennverhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitintervall (t_min1, t_min2) entspricht.
LED-Controllerschaltung nach Anspruch 6, wobei die Welligkeitssteuerschaltung (202) ferner Folgendes enthält: einen ersten Komparator, der dazu ausgebildet ist zu detektieren, ob das Strommesssignal (V_iL) über oder unter dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ist, einen zweiten Komparator, der dazu ausgebildet ist zu detektieren, ob das Strommesssignal (V_iL) über oder unter dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ist, einen Ausgangskondensator, und eine erste Ladeschaltung, die dazu ausgebildet ist, den Kondensator während des ersten Zeitintervalls (t_min1) zu laden und den Kondensator während des zweiten Zeitintervalls (t_min2) zu entladen, oder umgekehrt, eine zweite Ladeschaltung, die dazu ausgebildet ist, den Kondensator während des dritten Zeitintervalls (t_max1) zu laden und den Kondensator während des vierten Zeitintervalls (t_max2) zu entladen, oder umgekehrt, wobei das Verhältnis zwischen dem Lade- und dem Entladestrom einem Nennverhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitintervall (t_min1, t_min2) entspricht.
LED-Controllerschaltung nach Anspruch 8, wobei die Welligkeitssteuerschaltung (202) ferner eine Controllerschaltung enthält, die auf einen Spannungsabfall über den Ausgangskondensator anspricht, wobei die Welligkeitssteuerschaltung (202) zum Bereitstellen eines aktualisierten oberen und eines aktualisierten unteren Schwellenwerts (V_REF + V_TH1, V_REF - V_TH2) ausgebildet ist, sodass die Ist-Spitzenwerte des Strommesssignals (V_iL) im stationären Zustand besser mit den entsprechenden gewünschten Spitzenwerten übereinstimmen.
Schaltungsanordnung, die Folgendes umfasst: eine LED-Vorrichtung, die eine LED enthält; eine Induktionsspule, die mit der LED der LED-Vorrichtung in Reihe geschaltet ist; einen Messwiderstand, der mit der LED der LED-Vorrichtung in Reihe geschaltet ist und zum Bereitstellen eines Strommesssignals (V_iL), das einen durch die LED fließenden Laststrom repräsentiert, ausgebildet ist; eine Freilaufdiode (D_FW), die mit der LED-Vorrichtung (10) gekoppelt ist; einen Komparator (K), der zum Empfangen des Strommesssignals (V_iL) gekoppelt ist und der zum Vergleichen des Strommesssignals (V_iL) mit einem oberen Schwellenwert (V_REF + V_TH1) und mit einem unteren Schwellenwert (V_REF - V_TH2) ausgebildet ist; einen Lasttransistor, der mit der LED-Vorrichtung (10) gekoppelt ist und der zum Liefern des Laststroms an die LED-Vorrichtung (10) in Übereinstimmung mit einem durch den Komparator (K) gelieferten Komparatorausgangssignal ausgebildet ist; und eine Welligkeitssteuerschaltung (202), die zum Einstellen des oberen Schwellenwerts (V_REF + V_TH1) und des unteren Schwellenwerts (V_REF - V_TH2) in Abhängigkeit eines Vergleichs des Strommesssignals (V_iL) mit einem ersten Zwischenschwellwert (V_min50) ausgebildet ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, wobei die LED-Vorrichtung (10) mehrere LEDs umfasst.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, wobei die mehreren LEDs in Reihe geschaltet sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Lasttransistor dazu ausgebildet ist, einen Strom an die Induktionsspule zu liefern, wenn das Strommesssignal (V_iL) den oberen Schwellenwert übersteigt, und ausgeschaltet zu werden, wenn das Strommesssignal (V_iL) unter den unteren Schwellenwert fällt.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Komparator (K) durch einen Differenzverstärker mit hoher Verstärkung gebildet ist, der einen ersten und einen zweiten Eingangstransistor und eine Stromquelle, die einen Vorstrom liefert, aufweist, wobei der obere und der untere Schwellenwert (V_REF + V_TH1, V_REF - V_TH2) durch Liefern oder Ziehen von Strom zu oder von einem Hauptstromweg des ersten und des zweiten Eingangstransistors abgestimmt werden.
Verfahren zum Steuern einer LED-Vorrichtung (10), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erzeugen eines Strommesssignals (V_iL), das einen durch die LED-Vorrichtung (10) fließenden Laststrom repräsentiert; Vergleichen des Strommesssignals (V_iL) mit einem oberen Schwellenwert (V_REF + V_TH1) und mit einem unteren Schwellenwert (V_REF - V_TH2); Liefern eines Stroms an die LED-Vorrichtung (10) über eine mit der LED-Vorrichtung (10) in Reihe geschaltete Induktionsspule, wenn das Strommesssignal (V_iL) den oberen Schwellenwert übersteigt, wobei eine Laststromschleife über eine Freilaufdiode (D_FW) geschlossen ist, wenn kein Strom an die LED-Vorrichtung (10) geliefert wird, während das Strommesssignal (V_iL) unter dem unteren Schwellenwert ist; und Einstellen des oberen Schwellenwerts und des unteren Schwellenwerts in Abhängigkeit eines Vergleichs des Strommesssignals (V_iL) mit einem Zwischenschwellwert (V_min50) in der Weise, dass die Spitzenwerte des Strommesssignals (V_iL) besser mit den entsprechenden gewünschten Spitzenwerten übereinstimmen.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Detektieren von Spitzenwerten des Strommesssignals (V_iL) und das Vergleichen der detektierten Spitzenwerte mit entsprechenden gewünschten Spitzenwerten umfasst, wobei der obere Schwellenwert (V_REF + V_TH1) und der untere Schwellenwert (V_REF - V_TH2) in Abhängigkeit von dem Vergleich in der Weise eingestellt werden, dass die Ist-Spitzenwerte im stationären Zustand enger an die entsprechenden gewünschten Spitzenwerte angepasst sind.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Vergleichen das Vergleichen des Strommesssignals (V_iL) mit einem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) umfasst und wobei der obere Schwellenwert (V_REF + V_TH1) und der untere Schwellenwert (V_REF - V_TH2) in Abhängigkeit von einem Verhältnis zwischen einem ersten Zeitintervall (t_min1) und einem zweiten Zeitintervall (t_min2) eingestellt werden, wobei das erste Zeitintervall (t_min1) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) unter dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ist, und das zweite Zeitintervall (t_min2) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) über dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das Vergleichen ferner das Vergleichen des Strommesssignals (V_iL) mit einem zweiten Zwischenschwellenwert (V_max50) umfasst und wobei der obere Schwellenwert (V_REF + V_TH1) und der untere Schwellenwert (V_REF - V_TH2) in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen einem dritten und einem vierten Zeitintervall (t_max1, t_max2) eingestellt werden, wobei das dritte Zeitintervall (t_max1) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) über dem zweiten Zwischenschwellenwert (V_max50) ist, und das vierte Zeitintervall (t_max2) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) unter dem zweiten Zwischenschwellenwert (V_max50) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei das Vergleichen das Vergleichen des Strommesssignals (V_iL) mit einem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) und mit einem zweiten Zwischenschwellenwert (V_max50) umfasst und wobei der obere Schwellenwert (V_REF + V_TH1) und der untere Schwellenwert (V_REF - V_TH2) in Abhängigkeit von einem ersten Verhältnis zwischen einem ersten und einem zweiten Zeitintervall (t_min1, t_min2) und von einem zweiten Verhältnis zwischen einem dritten und einem vierten Zeitintervall (t_max1, t_max2) angepasst werden, wobei das erste Zeitintervall (t_min1) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) unter dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ist, das zweite Zeitintervall (t_min2) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) über dem ersten Zwischenschwellenwert (V_min50) ist, das dritte Zeitintervall (t_max1) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) über dem zweiten Zwischenschwellenwert (V_max50) ist, und das vierte Zeitintervall (t_max2) das Zeitintervall ist, währenddessen das Strommesssignal (V_iL) unter dem zweiten Zwischenschwellenwert (V_max50) ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das erste und das zweite Verhältnis auf einem Nennwert sind, wenn die Ist-Spitzenwerte des Laststroms an entsprechende gewünschte Werte angepasst sind.