DE102014215617A1 - Operating device for LED - Google Patents
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Abstract
Betriebsgerät für LED mit einem isolierten Sperrwandler aufweisend zumindest einen aktiv gesteuerten Schalter (Q3), wobei der isolierte Sperrwandler einen Transformator (L3) aufweist, dessen Primärwicklung in Serie zu dem aktiv gesteuerten Schalter (Q3) angeordnet ist, zum Betreiben mindestens einer LED, dadurch gekennzeichnet, dass der aktiv gesteuerten Schalter durch eine Sourcefolger Anordnung über einen integrierten Steuerschaltkreis (U1) angesteuert wird, wobei der integrierte Steuerschaltkreis (U1) einen integrierten Hochvoltschalter aufweist, mit dessen Source-Anschluß (S) die Sourcefolger Anordnung verbunden ist.An LED ballast with an isolated flyback converter comprising at least one actively controlled switch (Q3), the isolated flyback converter comprising a transformer (L3) having its primary winding in series with the actively controlled switch (Q3) for driving at least one LED therethrough in that the actively controlled switch is driven by a source follower arrangement via an integrated control circuit (U1), the integrated control circuit (U1) having an integrated high-voltage switch to whose source terminal (S) the source follower arrangement is connected.
Description
Die Erfindung betrifft ein Betriebsgerät zum Betreiben von LED, mit einer Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to an operating device for operating LED, with a circuit according to the preamble of
Technisches Gebiet Technical area
Derartige Betriebsgeräte für Leuchtmittel werden zur Beleuchtung genutzt und in Beleuchtungssystemen verwendet, um die Leuchtmittel schonend zu betreiben und eine hohe Lebensdauer zu erreichen. Beispielsweise werden dabei Leuchtstofflampen als Leuchtmittel von Betriebsgeräten angesteuert und deren Wendeln geheizt. Such devices for lighting are used for lighting and used in lighting systems to operate the bulbs gently and to achieve a long life. For example, while fluorescent lamps are driven as lamps of operating devices and their coils heated.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Betriebsgerät mit einer Ansteuerschaltung bereitzustellen, welches ohne die oben genannten Nachteile auskommt bzw. unter einer deutlichen Reduzierung dieser Nachteile ermöglicht. It is the object of the invention to provide an operating device with a drive circuit, which manages without the disadvantages mentioned above or enables a significant reduction of these disadvantages.
Diese Aufgabe wird für eine gattungsgemäße Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. This object is achieved according to the invention for a generic device by the characterizing features of
Das erfindungsgemäße Betriebsgerät für LED weist einen isolierten Sperrwandler mit zumindest einem aktiv gesteuerten Schalter auf, wobei der isolierte Sperrwandler einen Transformator aufweist, dessen Primärwicklung in Serie zu dem aktiv gesteuerten Schalter angeordnet ist, zum Betreiben mindestens einer LED. Der aktiv gesteuerten Schalter wird durch eine Sourcefolger Anordnung über einen integrierten Steuerschaltkreis angesteuert. The LED operating device according to the invention has an isolated flyback converter with at least one actively controlled switch, wherein the isolated flyback converter has a transformer whose primary winding is arranged in series with the actively controlled switch, for operating at least one LED. The actively controlled switch is driven by a source follower arrangement via an integrated control circuit.
Der integrierte Steuerschaltkreis weist einen integrierten Hochvoltschalter auf, mit dessen Source-Anschluß die Sourcefolger Anordnung verbunden ist. The integrated control circuit has an integrated high-voltage switch, with whose source terminal the source follower arrangement is connected.
Die Sourcefolger Anordnung kann durch eine Gate-Pull-Down chaltung gebildet werden. Die Sourcefolger Anordnung kann durch ine Totem Pole Schaltung gebildet werden. The source follower arrangement can be formed by a gate pull-down circuit. The source follower arrangement can be formed by ine totem pole switching.
Der integrierte Steuerschaltkreis kann durch einen IC HVLED815 ebildet werden. The integrated control circuit can be formed by an IC HVLED815 e.
Auf der Sekundärseite des isolierten Sperrwandlers ein vorzugsweise aktiver Gleichrichter angeordnet sein. Wenn der aktive Gleichrichter vorhanden ist, kann dieser durch einen steuerbaren Schalter gebildet werden, beispielsweise kann der steuerbare Schalter abhängig von der Sekundärspannung an dem Transformator mittels einer Totem Pole Schaltstufe angesteuert werden. On the secondary side of the isolated flyback converter, a preferably active rectifier may be arranged. If the active rectifier is present, this can be formed by a controllable switch, for example, the controllable switch can be controlled depending on the secondary voltage to the transformer by means of a Totem Pole switching stage.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Beleuchtungsanlage unter Nutzung der erfindungsgemäßen Betriebsgeräte. The invention also relates to a lighting system using the operating devices according to the invention.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele Description of the preferred embodiments
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
Das Betriebsgerät für LED mit einem isolierten Sperrwandler weist zumindest einen aktiv gesteuerten Schalter Q3 auf, wobei der isolierte Sperrwandler einen Transformator L3 aufweist, dessen Primärwicklung in Serie zu dem aktiv gesteuerten Schalter Q3 angeordnet ist. Dieser dient zum Betreiben mindestens einer LED (an den Ausgängen OUTPUT und 0V), wobei auf der Sekundärseite des isolierten Sperrwandlers ein vorzugsweise aktiver Gleichrichter oder passiver Gleichrichter D2 angeordnet ist. The driver for LED with an isolated flyback converter has at least one actively controlled switch Q3, the isolated flyback converter having a transformer L3 whose primary winding is arranged in series with the actively controlled switch Q3. This is used to operate at least one LED (at the outputs OUTPUT and 0V), wherein on the secondary side of the isolated flyback converter, a preferably active rectifier or passive rectifier D2 is arranged.
Der aktiv gesteuerte Schalter Q3 wird durch eine Sourcefolger Anordnung über einen integrierten Steuerschaltkreis U1 angesteuert. Der integrierte Steuerschaltkreis U1 weist einen integrierten Hochvoltschalter auf, mit dessen Source-Anschluß die Sourcefolger Anordnung verbunden ist. Die Sourcefolger Anordnung wird durch eine Totem Pole Schaltung (Q2, Q4) gebildet. Die Totem Pole Schaltung (Q2, Q4) kann beispielsweise aus zwei Transistoren gebildet werden, wobei der obere Transistor Q4 als npn Transistor gegen den Drain Anschluß des integrierten Steuerschaltkreises U1 verschaltet sein kann, und der untere Transistor Q2 als pnp Transistor gegen die interne Masse verschaltet sein kann. The actively controlled switch Q3 is driven by a source follower arrangement via an integrated control circuit U1. The integrated control circuit U1 has an integrated high-voltage switch, with whose source terminal the source follower arrangement is connected. The source follower arrangement is formed by a totem pole circuit (Q2, Q4). The Totem Pole circuit (Q2, Q4) can be formed for example of two transistors, wherein the upper transistor Q4 can be connected as npn transistor against the drain terminal of the integrated control circuit U1, and the lower transistor Q2 as pnp transistor connected to the internal ground can be.
Der integrierte Steuerschaltkreis kann durch einen IC HVLED815 gebildet werden. Der Drain-Anschluß des integrierte Steuerschaltkreises U1 kann mit dem positiven Ausgang des Eingangsgleichrichters D1 und dem Anschluß der Primärwicklung des Transformators L3 an den positiven Ausgang des Eingangsgleichrichters D1 verbunden sein. Vorzugweise handelt es sich bei dem Drain-Anschluß des integrierte Steuerschaltkreis U1 um den Drain Anschluß des integrierten Hochvoltschalters des integrierte Steuerschaltkreises U1. The integrated control circuit can be formed by an IC HVLED815. The drain terminal of the integrated control circuit U1 may be connected to the positive output of the input rectifier D1 and the terminal of the primary winding of the transformer L3 to the positive output of the input rectifier D1. Preferably, the drain terminal of the integrated control circuit U1 is the drain terminal of the integrated high-voltage switch of the integrated control circuit U1.
Der aktiv gesteuerte Schalter Q3 kann über einen Strommesswiderstand R3 mit Masse verbunden sein, wobei eine Messung des Stromes durch den Strommesswiderstand R3 über den Eingang CS (Strommesseingang „current sense“) des integrierten integrierte Steuerschaltkreises U1 erfolgen kann, wobei dieser Eingang mit dem Schnittpunkt von aktiv gesteuertem Schalter Q3 und Strommesswiderstand R3 verbunden ist. The actively controlled switch Q3 may be connected to ground via a current measuring resistor R3, wherein a measurement of the current through the current measuring resistor R3 via the input CS (Current sense input) of the integrated control integrated circuit U1 can be made, this input with the intersection of actively controlled switch Q3 and current sense resistor R3 is connected.
Wenn ein aktiver Gleichrichter vorhanden ist und dieser durch einen steuerbaren Schalter M1 gebildet wird, kann der steuerbare Schalter abhängig von der Sekundärspannung an dem Transformator L3 mittels einer Totem Pole Schaltstufe angesteuert werden. If an active rectifier is present and this is formed by a controllable switch M1, the controllable switch can be controlled depending on the secondary voltage to the transformer L3 by means of a Totem Pole switching stage.
Die LED kann am Ausgang des isolierten Sperrwandlers, also parallel zu dem Glättungskondensator C3 angeschlossen werden. Der Transformator des isolierten Sperrwandlers wird durch Schließen des aktiv gesteuerten Schalters Q3 aufmagnetisiert, wobei beim Öffnen des aktiv gesteuerten Schalters Q3 der Transformator L3 über seine Sekundärwicklung entmagnetisiert. The LED can be connected to the output of the isolated flyback converter, ie parallel to the smoothing capacitor C3. The transformer of the isolated flyback converter is magnetized by closing the actively controlled switch Q3, wherein upon opening of the actively controlled switch Q3, the transformer L3 is demagnetized via its secondary winding.
Die Sekundärspannung an dem Transformator wird durch eine zusätzliche Sekundärwicklung an dem Transformator erfasst. Mittels eines Transistors, der gegen den positiven Ausgang der Sekundärwicklung des Transformators L3 geschaltet ist, wird das Steuersignal durch die zusätzliche Sekundärwicklung an die Totem Pole Schaltstufe geführt und der der steuerbare Schalter angesteuert. The secondary voltage on the transformer is detected by an additional secondary winding on the transformer. By means of a transistor which is connected against the positive output of the secondary winding of the transformer L3, the control signal is passed through the additional secondary winding to the Totem Pole switching stage and controlled by the controllable switch.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird im Folgenden beschrieben. Der aktiv gesteuerte Schalter Q3 wird durch eine Sourcefolger Anordnung über einen integrierten Steuerschaltkreis U1 angesteuert. Der integrierte Steuerschaltkreis U1 weist einen integrierten Hochvoltschalter auf, mit dessen Source-Anschluß die Sourcefolger Anordnung verbunden ist. Die Sourcefolger Anordnung kann durch eine Gate-Pull-Down Schaltung gebildet werden (als Alternative zu der Schaltung der
Die Sekundärspannung an dem Transformator kann durch einen Spannungsteiler an der Sekundärwicklung an dem Transformator L3 erfasst und mittels eines Operationsverstärkers ausgewertet werden, wobei abhängig von dieser Auswertung der steuerbare Schalter als aktiver Gleichrichter mittels einer Totem Pole Schaltstufe angesteuert werden kann. The secondary voltage on the transformer can be detected by a voltage divider on the secondary winding to the transformer L3 and evaluated by means of an operational amplifier, depending on this evaluation, the controllable switch can be controlled as an active rectifier by means of a Totem Pole switching stage.
Claims (4)
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