DE102014221101A1 - Operating circuit for supplying a light source, LED converter and method for operating an operating circuit - Google Patents

Operating circuit for supplying a light source, LED converter and method for operating an operating circuit Download PDF

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Abstract

Eine Betriebsschaltung zur Versorgung eines Leuchtmittels (5), das wenigstens eine Leuchtdiode (6) umfasst, weist eine Primärseite (11) und eine davon galvanisch getrennte Sekundärseite (12) auf. Die Betriebsschaltung umfasst einen getakteten Wandler (14), der eine Primärspule und eine Sekundärspule (18) umfasst. Die Betriebsschaltung umfasst eine Erfassungseinrichtung (20) zum Bestimmen einer Ausgangsspannung (Vout) der Betriebsschaltung, wobei die Erfassungseinrichtung (20) eine an der Primärseite (11) der Betriebsschaltung angeordnete Induktivität (21), die induktiv mit der Sekundärspule (18) gekoppelt ist, umfasst.An operating circuit for supplying a luminous means (5), which comprises at least one light-emitting diode (6), has a primary side (11) and one of which is galvanically isolated secondary side (12). The operating circuit comprises a clocked converter (14) comprising a primary coil and a secondary coil (18). The operating circuit comprises a detection device (20) for determining an output voltage (Vout) of the operating circuit, wherein the detection device (20) an inductance (21) arranged on the primary side (11) of the operating circuit, which is inductively coupled to the secondary coil (18), includes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betriebsschaltung zur Versorgung eines Leuchtmittels, einen LED-Konverter und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Betriebsschaltung. Die Erfindung betrifft insbesondere derartige Vorrichtungen und Verfahren, bei denen ein Leuchtmittel, insbesondere ein Leuchtmittel, das ein oder mehrere Leuchtdioden umfasst, mit einer Betriebsschaltung, die eine Potentialtrennung aufweist, mit Energie versorgt wird.The invention relates to an operating circuit for supplying a lighting means, an LED converter and a method for operating such an operating circuit. In particular, the invention relates to such devices and methods in which a lighting means, in particular a lighting means comprising one or more light-emitting diodes, is supplied with energy with an operating circuit which has a potential separation.

Wandler mit Potentialtrennung dienen zur galvanisch entkoppelten Übertragung von elektrischer Energie von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite. Derartige Wandler werden in verschiedenen Anwendungen zur Strom- oder Spannungsversorgung, wie beispielsweise in getakteten Schaltnetzteilen, eingesetzt. Bei getakteten Wandlern werden steuerbare Schalter, die in Form von Leistungsschaltern ausgestaltet sein können, verwendet und getaktet betrieben, um elektrische Energie auf die Ausgangsseite zu übertragen. Eine galvanisch entkoppelte Energieübertragung kann durch Verwendung eines Transformators oder anderen Übertragers erzielt werden. Eine derartige Potentialtrennung wird beispielsweise aus Sicherheitsgründen bei Betriebsgeräten für Leuchtmittel gefordert, um einen ELV(„Extra-Low Voltage”)-Bereich durch eine Potentialbarriere von Bereichen mit höherer Spannung zu trennen.Transducers with electrical isolation serve for galvanically decoupled transmission of electrical energy from an input side to an output side. Such converters are used in various applications for power or voltage supply, such as in switched mode power supplies. In clocked converters, controllable switches, which may be in the form of circuit breakers, are used and clocked to transfer electrical energy to the output side. A galvanically decoupled energy transfer can be achieved by using a transformer or other transformer. Such a potential separation is required, for example, for safety reasons in operating devices for lighting means to separate an ELV ("extra low voltage") - area by a potential barrier of higher voltage areas.

Zur Steuerung oder Regelung des Wandlers kann Information über eine Ausgangsspannung des Wandlers benötigt werden. Bei primärseitig getakteten Wandlers kann dies dadurch erreicht werden, dass die Ausgangsspannung an einer Sekundärseite des Wandlers erfasst und über die Potentialbarriere zur Primärseite übertragen wird. Hierzu können Optokoppler verwendet werden. Dies führt zu erhöhten Kosten und erhöhtem Aufwand.For controlling or regulating the converter, information about an output voltage of the converter may be required. In the case of a converter clocked on the primary side, this can be achieved by detecting the output voltage on a secondary side of the converter and transmitting it via the potential barrier to the primary side. Optocouplers can be used for this purpose. This leads to increased costs and increased effort.

Es besteht ein Bedarf an Vorrichtungen und Verfahren, bei denen der schaltungstechnische Aufwand und/oder die Kosten, die bei herkömmlichen Vorrichtungen zum Überbrücken einer Potentialbarriere verbunden sind, reduziert oder vermieden werden können. Es besteht ein Bedarf an derartigen Vorrichtungen und Verfahren, die eine Steuerung oder Regelung der Ausgangsleistung im laufenden Betrieb ermöglichen.There is a need for devices and methods in which the circuitry cost and / or cost associated with conventional potential barrier bypass devices can be reduced or avoided. There is a need for such devices and methods that enable control of output power during operation.

Nach Ausführungsbeispielen werden eine Betriebsschaltung, ein LED-Konverter und ein Verfahren mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen angegeben. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen.According to embodiments, an operating circuit, an LED converter and a method having the features specified in the independent claims are given. The dependent claims define embodiments.

Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung wird eine Induktivität auf einer Primärseite einer Betriebsschaltung verwendet, um eine Ausgangsspannung der Betriebsschaltung für ein Leuchtmittel zu erfassen. Die Induktivität ist induktiv mit einer Sekundärspule eines Wandlers der Betriebsschaltung gekoppelt.According to embodiments of the invention, an inductance on a primary side of an operating circuit is used to detect an output voltage of the operating circuit for a lighting means. The inductance is inductively coupled to a secondary coil of a converter of the operating circuit.

Die Induktivität kann beispielsweise eine von der Primärspule des Wandlers verschiedene Wicklung umfassen.The inductance may include, for example, a different winding from the primary coil of the converter.

Zur Bestimmung der Ausgangsspannung kann ein Maximalwert der Spannung an der Induktivität in wenigstens einem Schaltzyklus des getakteten Wandlers erfasst werden. Von dem Maximalwert kann eine Spannungskorrektur subtrahiert werden, um die Ausgangsspannung zu ermitteln. Die Spannungskorrektur kann von einem Ausgangsstrom der Betriebsschaltung abhängen. Die Spannungskorrektur kann von einem differenziellen Widerstand einer Diode und von dem Ausgangsstrom abhängen.For determining the output voltage, a maximum value of the voltage at the inductance can be detected in at least one switching cycle of the clocked converter. From the maximum value, a voltage correction can be subtracted to determine the output voltage. The voltage correction may depend on an output current of the operating circuit. The voltage correction may depend on a differential resistance of a diode and on the output current.

Nach einem Ausführungsbeispiel wird eine Betriebsschaltung zur Versorgung eines Leuchtmittels, das wenigstens eine Leuchtdiode umfasst, angegeben. Die Betriebsschaltung weist eine Primärseite und eine davon galvanisch getrennte Sekundärseite auf. Die Betriebsschaltung umfasst einen getakteten Wandler. Die Betriebsschaltung umfasst eine Erfassungseinrichtung zum Bestimmen einer Ausgangsspannung der Betriebsschaltung, wobei die Erfassungseinrichtung eine an der Primärseite des Wandlers angeordnete Induktivität umfasst, die induktiv mit einer Sekundärspule der Sekundärseite des Wandlers gekoppelt ist.According to one exemplary embodiment, an operating circuit for supplying a luminous means which comprises at least one light-emitting diode is specified. The operating circuit has a primary side and one of them galvanically isolated secondary side. The operating circuit comprises a clocked converter. The operating circuit comprises a detection device for determining an output voltage of the operating circuit, wherein the detection device comprises a arranged on the primary side of the transducer inductance, which is inductively coupled to a secondary coil of the secondary side of the converter.

Es kann somit eine mit der Induktivität an der Primärseite erfasste Spannung verarbeitet werden, um die Ausgangsspannung zu bestimmen. Eine Erfassung der Ausgangsspannung in der sekundärseitigen Schaltung und Rückführung über die SELV-Barriere ist nicht mehr unbedingt erforderlich. Eine Leistungsregelung kann abhängig von der auf der Primärseite mit der Induktivität erfassten Spannung erfolgen, ohne dass die Ausgangsspannung in der sekundärseitigen Schaltung erfasst werden muss.It can thus be processed with the inductance detected on the primary side voltage to determine the output voltage. A detection of the output voltage in the secondary side circuit and feedback via the SELV barrier is no longer essential. A power control can be done depending on the voltage detected on the primary side with the inductance, without the output voltage must be detected in the secondary side circuit.

Die Erfassungseinrichtung kann eingerichtet sein, um die Ausgangsspannung abhängig von der Spannung an der Induktivität und abhängig von einem Ausgangsstrom der Betriebsschaltung zu bestimmen. Dadurch kann ein etwaiger Spannungsabfall zwischen der Sekundärspule und einem Ausgang der Betriebsschaltung berücksichtigt werden.The detection device may be configured to determine the output voltage as a function of the voltage at the inductance and in dependence on an output current of the operating circuit. As a result, a possible voltage drop between the secondary coil and an output of the operating circuit can be taken into account.

Die Erfassungseinrichtung kann eingerichtet sein, um die Ausgangsspannung abhängig von einem Maximalwert der Spannung an der Induktivität und abhängig von dem Ausgangsstrom zu bestimmen. Der Maximalwert kann jeweils in wenigstens jedem zweiten Schaltzyklus des getakteten Wandlers bestimmt werden.The detection device may be configured to determine the output voltage as a function of a maximum value of the voltage at the inductance and as a function of the output current. The maximum value can each be in at least be determined every second switching cycle of the clocked converter.

Die Erfassungseinrichtung kann eingerichtet sein, um die Ausgangsspannung als Differenz zwischen dem Maximalwert der Spannung und einer von dem Ausgangsstrom abhängigen Spannungskorrektur zu bestimmen.The detection means may be arranged to determine the output voltage as a difference between the maximum value of the voltage and a voltage correction dependent on the output current.

Eine Diode kann zwischen der Sekundärspule und einem Ausgang der Betriebsschaltung vorgesehen sein. Die Spannungskorrektur kann ein Produkt des Ausgangsstroms und eines differenziellen Widerstands der Diode sein.A diode may be provided between the secondary coil and an output of the operating circuit. The voltage correction may be a product of the output current and a differential resistance of the diode.

Die Betriebsschaltung kann einen Transformator zum Erfassen des Ausgangsstroms umfassen. Der Transformator kann wenigstens eine sekundärseitige Induktivität, die zwischen die Sekundärspule und die Diode geschaltet ist, und eine damit induktiv gekoppelte primärseitige Induktivität umfassen.The operating circuit may include a transformer for detecting the output current. The transformer may comprise at least one secondary-side inductance, which is connected between the secondary coil and the diode, and a primary-side inductance inductively coupled thereto.

Die Betriebsschaltung kann eingerichtet sein, um wenigstens einen steuerbaren Schalter des Wandlers abhängig von der bestimmten Ausgangsspannung getaktet zu schalten.The operating circuit may be configured to switch at least one controllable switch of the converter clocked depending on the specific output voltage.

Die Betriebsschaltung kann eingerichtet sein, um eine Schaltfrequenz und/oder einen Schaltschwellenwert für den wenigstens einen steuerbaren Schalter abhängig von der Ausgangsspannung einzustellen.The operating circuit may be configured to set a switching frequency and / or a switching threshold for the at least one controllable switch depending on the output voltage.

Die Betriebsschaltung kann für eine Leistungsregelung und/oder eine Leistungslimitierung einer Ausgangsleistung der Betriebsschaltung abhängig von der Ausgangsspannung eingerichtet sein.The operating circuit may be configured for power regulation and / or power limitation of output power of the operating circuit depending on the output voltage.

Die Induktivität, die induktiv mit der Sekundärspule gekoppelt ist, kann von einer Primärspule des Wandlers verschieden sein.The inductor inductively coupled to the secondary coil may be different than a primary coil of the converter.

Der Wandler kann ein primärseitig getakteter LLC-Resonanzwandler mit Halbbrückenansteuerung sein.The converter may be a half-bridge drive LLC-clocked LLC resonant converter.

Ein LED-Konverter nach einem Ausführungsbeispiel umfasst die Betriebsschaltung nach einem Ausführungsbeispiel.An LED converter according to an embodiment comprises the operating circuit according to an embodiment.

Ein System nach einem Ausführungsbeispiel umfasst den LED-Konverter nach einem Ausführungsbeispiel und ein Leuchtmittel, das mit dem Ausgang der Betriebsschaltung verbunden ist. Das Leuchtmittel umfasst wenigstens eine Leuchtdiode.A system according to an embodiment comprises the LED converter according to an embodiment and a lighting means connected to the output of the operating circuit. The luminous means comprises at least one light-emitting diode.

Nach einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Betreiben einer Betriebsschaltung zur Versorgung eines Leuchtmittels, das wenigstens eine Leuchtdiode umfasst, angegeben. Die Betriebsschaltung weist eine Primärseite und eine davon galvanisch getrennte Sekundärseite auf. Das Verfahren umfasst ein getaktetes Schalten wenigstens eines steuerbaren Schalters eines Wandlers. Das Verfahren umfasst ein Bestimmen einer Ausgangsspannung der Betriebsschaltung abhängig von einer Spannung an einer Induktivität an der Primärseite des Wandlers, wobei die Induktivität induktiv mit einer Sekundärspule der Sekundärseite des Wandlers gekoppelt ist.According to one exemplary embodiment, a method for operating an operating circuit for supplying a luminous means which comprises at least one light-emitting diode is specified. The operating circuit has a primary side and one of them galvanically isolated secondary side. The method comprises a clocked switching of at least one controllable switch of a converter. The method comprises determining an output voltage of the operating circuit as a function of a voltage at an inductance on the primary side of the converter, wherein the inductance is inductively coupled to a secondary coil of the secondary side of the converter.

Bei dem Verfahren kann die Ausgangsspannung abhängig von der Spannung an der Induktivität und abhängig von einem Ausgangsstrom der Betriebsschaltung bestimmen werden. Dadurch kann ein etwaiger Spannungsabfall zwischen der Sekundärspule und einem Ausgang der Betriebsschaltung berücksichtigt werden.In the method, the output voltage may be determined depending on the voltage at the inductance and depending on an output current of the operating circuit. As a result, a possible voltage drop between the secondary coil and an output of the operating circuit can be taken into account.

Bei dem Verfahren kann die Ausgangsspannung abhängig von einem Maximalwert der Spannung an der Induktivität und abhängig von dem Ausgangsstrom bestimmt werden. Der Maximalwert kann jeweils in wenigstens jedem zweiten Schaltzyklus des getakteten Wandlers bestimmt werden.In the method, the output voltage may be determined depending on a maximum value of the voltage at the inductance and depending on the output current. The maximum value may be determined in at least every other switching cycle of the clocked converter.

Bei dem Verfahren kann die Ausgangsspannung als Differenz zwischen dem Maximalwert der Spannung und einer von dem Ausgangsstrom abhängigen Spannungskorrektur bestimmt werden.In the method, the output voltage may be determined as a difference between the maximum value of the voltage and a voltage correction dependent on the output current.

Eine Diode kann zwischen der Sekundärspule und einem Ausgang der Betriebsschaltung vorgesehen sein. Die Spannungskorrektur kann ein Produkt des Ausgangsstroms und eines differenziellen Widerstands der Diode sein.A diode may be provided between the secondary coil and an output of the operating circuit. The voltage correction may be a product of the output current and a differential resistance of the diode.

Das Verfahren kann ein Erfassen des Ausgangsstroms unter Verwendung eines Transformators umfassen. Der Transformator kann wenigstens eine sekundärseitige Induktivität, die zwischen die Sekundärspule und die Diode geschaltet ist, und eine damit induktiv gekoppelte primärseitige Induktivität umfassen.The method may include detecting the output current using a transformer. The transformer may comprise at least one secondary-side inductance, which is connected between the secondary coil and the diode, and a primary-side inductance inductively coupled thereto.

Der wenigstens eine steuerbare Schalter des Wandlers kann abhängig von der bestimmten Ausgangsspannung getaktet geschaltet werden.The at least one controllable switch of the converter can be switched clocked depending on the specific output voltage.

Eine Schaltfrequenz und/oder ein Schaltschwellenwert für ein Schalten des wenigstens einen steuerbaren Schalters kann abhängig von der Ausgangsspannung eingestellt werden.A switching frequency and / or a switching threshold for switching the at least one controllable switch can be adjusted depending on the output voltage.

Der wenigstens eine steuerbare Schalter kann so getaktet geschaltet werden, dass eine Leistungsregelung und/oder eine Leistungslimitierung einer Ausgangsleistung der Betriebsschaltung abhängig von der Ausgangsspannung erfolgt.The at least one controllable switch can be switched clocked so that a power control and / or a power limitation of an output power of the operating circuit is dependent on the output voltage.

Die Induktivität, die induktiv mit der Sekundärspule gekoppelt ist, kann von einer Primärspule des Wandlers verschieden sein. The inductor inductively coupled to the secondary coil may be different than a primary coil of the converter.

Das Verfahren kann von der Betriebsschaltung oder dem LED-Konverter nach einem Ausführungsbeispiel automatisch ausgeführt werden.The method may be automatically performed by the operating circuit or the LED converter according to an embodiment.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beleuchtungssystems mit einem LED-Konverter nach einem Ausführungsbeispiel. 1 shows a schematic representation of a lighting system with an LED converter according to an embodiment.

2 zeigt ein Schaltbild einer Betriebsschaltung nach einem Ausführungsbeispiel. 2 shows a circuit diagram of an operating circuit according to an embodiment.

3 zeigt ein Schaltbild einer Betriebsschaltung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. 3 shows a circuit diagram of an operating circuit according to another embodiment.

4 zeigt ein Schaltbild einer Betriebsschaltung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. 4 shows a circuit diagram of an operating circuit according to another embodiment.

5 zeigt ein Schaltbild einer Betriebsschaltung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. 5 shows a circuit diagram of an operating circuit according to another embodiment.

6 illustriert eine auf einer Primärseite eines Wandlers erfasste Spannung zum Bestimmen der Ausgangsspannung. 6 illustrates a voltage sensed on a primary side of a transducer for determining the output voltage.

7 illustriert die Bestimmung der Ausgangsspannung abhängig von der auf der Primärseite erfassten Spannung. 7 illustrates the determination of the output voltage as a function of the voltage detected on the primary side.

8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel. 8th is a flowchart of a method according to an embodiment.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben, in denen identische Bezugszeichen identische oder korrespondierende Elemente repräsentieren. Die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern dies in der Beschreibung nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird. Auch wenn einige Ausführungsbeispiele im Kontext spezifischer Anwendungen, beispielsweise im Kontext von Betriebsgeräten für LED-Module, näher beschrieben werden, sind die Ausführungsbeispiele nicht auf diese Anwendungen beschränkt.The invention will be described in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the figures, in which identical reference symbols represent identical or corresponding elements. The features of various embodiments may be combined with each other unless expressly excluded in the description. Although some embodiments are described in more detail in the context of specific applications, such as in the context of LED module drivers, the embodiments are not limited to these applications.

1 zeigt ein System 1, bei dem ein LED-Konverter 3 nach einem Ausführungsbeispiel ein Leuchtmittel 5 mit Energie versorgt. Das Leuchtmittel 5 kann eine Leuchtdiode (LED) oder mehrere LEDs umfassen. Die LEDs 6 können anorganische oder organische LEDs sein. 1 shows a system 1 in which an LED converter 3 according to one embodiment, a lighting means 5 energized. The light source 5 may include a light emitting diode (LED) or multiple LEDs. The LEDs 6 may be inorganic or organic LEDs.

Der LED-Konverter 3 ist im Betrieb eingangsseitig mit einer Versorgungsspannungsquelle 2, beispielsweise einer Netzspannung, gekoppelt. Der LED-Konverter 3 kann einen Gleichrichter 13 umfassen. Der LED-Konverter 3 kann optional eine Leistungsfaktorkorrekturschalung (PFC, „Power Factor Correction”) 13 umfassen. Der LED-Konverter 3 umfasst einen Wandler 14. Der Wandler 11 kann ein DC/DC-Wandler seinThe LED converter 3 is in operation on the input side with a supply voltage source 2 , For example, a grid voltage coupled. The LED converter 3 can be a rectifier 13 include. The LED converter 3 Optionally offers PFC ("Power Factor Correction") 13 include. The LED converter 3 includes a transducer 14 , The converter 11 may be a DC / DC converter

Der Wandler 14 ist als getakteter Wandler ausgestaltet und weist einen steuerbaren Schalter 16 auf. Der steuerbare Schalter 16 kann ein Leistungsschalter sein. Der steuerbare Schalter 16 kann ein Transistor mit isolierter Gateelektrode sein. Der steuerbare Schalter 16 kann ein MOSFET sein. Wie noch ausführlich beschrieben wird, ist der Wandler 14 ein primärseitig getakteter Wandler, bei dem eine Steuereinrichtung 19 den steuerbaren Schalter 16 getaktet schaltet. Während in 1 schematisch nur ein steuerbarer Schalter 16 dargestellt ist, kann der Wandler 14 auch mehrere primärseitige steuerbare Schalter aufweisen, beispielsweise für eine Halbbrückenansteuerung des Wandlers 14.The converter 14 is designed as a clocked converter and has a controllable switch 16 on. The controllable switch 16 can be a circuit breaker. The controllable switch 16 may be an insulated gate transistor. The controllable switch 16 can be a MOSFET. As will be described in detail, the converter is 14 a primary-side clocked converter in which a control device 19 the controllable switch 16 switched clocked. While in 1 schematically only one controllable switch 16 is shown, the converter 14 Also have several primary-side controllable switch, for example, for a half-bridge control of the converter 14 ,

Der Wandler 14 kann eine galvanische Trennung aufweisen. Eine Primärseite des Wandlers 14 und eine Sekundärseite des Wandlers 14 können galvanisch getrennt sein. Dadurch kann eine Potentialtrennung zwischen unterschiedlichen Bereichen 11, 12 des LED-Konverters erzeugt werden. Die Ausgangsseite 12 mit der Sekundärseite des Wandlers kann als SELV(„Separated Extra Low Voltage”)-Bereich ausgestaltet sein und kann durch eine SELV-Barriere 10 von der Eingangsseite 13 getrennt sein. Die Potentialbarriere 10 muss nicht notwendig eine SELV-Barriere sein, sondern kann auch eine andere Potentialbarriere sein.The converter 14 can have a galvanic separation. A primary side of the converter 14 and a secondary side of the converter 14 can be galvanically isolated. This can be a potential separation between different areas 11 . 12 of the LED converter. The exit side 12 with the secondary side of the converter can be configured as SELV ("Separated Extra Low Voltage") - range and can be through a SELV barrier 10 from the entrance side 13 be separated. The potential barrier 10 does not necessarily have to be a SELV barrier, but can also be another potential barrier.

Der LED-Konverter 3 kann optional einen Ausgangskreis 15 aufweisen, der mit einer Sekundärspule 18 des Wandlers 14 gekoppelt ist.The LED converter 3 can optionally have an output circuit 15 have that with a secondary coil 18 of the converter 14 is coupled.

Der LED-Konverter 3 ist eingerichtet, um eine Ausgangsspannung am Ausgang des LED-Konverters 3 durch eine Spannungsmessung zu bestimmen, die an der Primärseite 11 durchgeführt wird. Dazu kann die Betriebsschaltung des LED-Konverters 3 eine Einrichtung 20 zum Bestimmen der Ausgangsspannung umfassen. Die Einrichtung 20 umfasst eine Induktivität 21, die auf der Primärseite 11 der Betriebsschaltung angeordnet ist und somit galvanisch von dem Ausgang der Betriebsschaltung getrennt ist. Die Induktivität 21 ist induktiv mit der Sekundärspule 18 des Wandlers 14 gekoppelt.The LED converter 3 is set up to provide an output voltage at the output of the LED converter 3 by determining a voltage measurement on the primary side 11 is carried out. For this purpose, the operating circuit of the LED converter 3 An institution 20 for determining the output voltage. The device 20 includes an inductance 21 that on the primary side 11 the operating circuit is arranged and thus is electrically isolated from the output of the operating circuit. The inductance 21 is inductive with the secondary coil 18 of the converter 14 coupled.

Wie noch ausführlicher beschrieben wird, kann eine Spannung an der Induktivität 20 erfasst und weiter verarbeitet werden, um die Ausgangsspannung zu bestimmen. Es kann ein Maximalwert der Spannung an der Induktivität 20 erfasst werden. Der Maximalwert der Spannung an der Induktivität 20 selbst oder eine daraus abgeleitete Größe kann als Kenngröße für die Ausgangsspannung verwendet werden. Beispielsweise kann von dem Maximalwert der Spannung an der Induktivität 20, die in einem oder mehreren Schaltzyklen des getakteten Wandlers 14 erfasst wird, ein Korrekturterm subtrahiert werden. Der Korrekturterm kann von einem Ausgangsstrom des LED-Konverters 3 abhängen.As will be described in more detail, a voltage at the inductance 20 and processed further to determine the output voltage. It can be a maximum value the voltage at the inductance 20 be recorded. The maximum value of the voltage at the inductance 20 itself or a quantity derived therefrom can be used as a parameter for the output voltage. For example, from the maximum value of the voltage across the inductance 20 in one or more switching cycles of the clocked converter 14 is detected, a correction term is subtracted. The correction term can be derived from an output current of the LED converter 3 depend.

Die Induktivität 21 kann von einer (in 1 nicht dargestellten) Primärspule des Wandlers 14 verschieden sein. Die Einrichtung 20 kann so eingerichtet sein, dass die primärseitige Spannungserfassung nicht an der Primärspule des Wandlers 14 selbst erfolgt, sondern an einer davon verschiedenen Induktivität 21. Das Risiko einer Verfälschung aufgrund von Streuinduktivitäten kann somit verringert werden. Die Ausgangsspannung kann zuverlässiger ermittelt werden.The inductance 21 can from one (in 1 not shown) primary coil of the converter 14 to be different. The device 20 may be arranged so that the primary-side voltage detection is not at the primary coil of the converter 14 itself, but at a different inductance 21 , The risk of adulteration due to stray inductances can thus be reduced. The output voltage can be determined more reliably.

Die Induktivität 21 kann eng gekoppelt zu der Primärspule und der Sekundärspule des Wandlers 14 angeordnet sein. Die Induktivität 21 kann auf demselben Transformatorkern angeordnet sein wie die Sekundärspule 18 und die Primärspule des Wandlers 14.The inductance 21 can be tightly coupled to the primary coil and the secondary coil of the converter 14 be arranged. The inductance 21 can be arranged on the same transformer core as the secondary coil 18 and the primary coil of the converter 14 ,

Die Einrichtung 20 kann einen Spannungsteiler zum Abgreifen der Spannung an der Induktivität 21 umfassen. Der Spannungsteiler kann ein Ohmscher Spannungsteiler sein.The device 20 can use a voltage divider to pick up the voltage at the inductor 21 include. The voltage divider can be an ohmic voltage divider.

Wie in 1 schematisch dargestellt ist, kann bei dem LED-Konverter 3 die Ausgangsspannung bestimmt werden, ohne dass dafür eine Messung auf der SELV-Seite durchgeführt werden muss und/oder ohne dass ein entsprechendes Messergebnis über die SELV-Barriere zurückgeführt werden muss. Die Steuereinrichtung 19 kann so eingerichtet, dass sie abhängig von einer primärseitig gemessenen Spannung die Ausgangsspannung des LED-Konverters 3 bestimmen und beispielsweise für eine Leistungsregelung verwenden kann.As in 1 is shown schematically, in the LED converter 3 the output voltage can be determined without having to perform a measurement on the SELV side and / or without having to return a corresponding measurement result via the SELV barrier. The control device 19 can be set so that they depend on a voltage measured on the primary side, the output voltage of the LED converter 3 determine and use for example for a power control.

2 ist ein Schaltbild einer Betriebsschaltung 39 nach einem Ausführungsbeispiel. Die Betriebsschaltung 39 umfasst einen Wandler mit einer primärseitigen Schaltung 40 und einer sekundärseitigen Schaltung 50. Es liegt Potentialtrennung zwischen der primärseitigen Schaltung 40 und der sekundärseitigen Schaltung 50 vor. Zur Trennung kann ein Transformator mit einer Primärspule 17 und einer Sekundärspule 18 vorgesehen sein. 2 is a circuit diagram of an operating circuit 39 according to an embodiment. The operating circuit 39 includes a converter with a primary-side circuit 40 and a secondary side circuit 50 , There is potential separation between the primary-side circuit 40 and the secondary side circuit 50 in front. For separation, a transformer with a primary coil 17 and a secondary coil 18 be provided.

Der Wandler kann als LLC-Resonanzwandler ausgestaltet sein. Die Hauptinduktivität des Transformators kann als eine der Induktivitäten des LLC-Resonanzkreises wirken. Ein separates induktives Element 43 oder eine Streuinduktivität des Transformators kann als weitere Induktivität des LLC-Resonanzkreises wirken. Ein kapazitives Element oder eine Streukapazität kann eine Kapazität des LLC-Resonanzkreises bilden. Gemäß der allgemeinen Terminologie in diesem technischen Gebiet wird hier der Begriff „LLC-Resonanzkreis” oder „LLC-Resonanzwandler” so verwendet, dass damit ein Resonanzkreis mit zwei Induktivitäten und einer Kapazität oder ein entsprechender Wandler bezeichnet wird, wobei es nicht darauf ankommt, ob wie in 2 dargestellt eine der Induktivitäten zwischen die Kapazität 45 und die Induktivität 43 geschaltet ist oder ob der Kondensator zwischen die beiden Induktivitäten geschaltet ist. Ebenso kann die Induktivität 43 in die Primärspule 17 des Transformators als Streuinduktivität integriert sein.The converter may be configured as an LLC resonant converter. The main inductance of the transformer may act as one of the inductors of the LLC resonant circuit. A separate inductive element 43 or a stray inductance of the transformer may act as another inductor of the LLC resonant circuit. A capacitive element or a stray capacitance may form a capacitance of the LLC resonant circuit. Here, in accordance with the general terminology in this technical field, the term "LLC resonant circuit" or "LLC resonant converter" is used to denote a resonant circuit having two inductors and a capacitance or a corresponding transducer, it does not matter whether as in 2 represented one of the inductances between the capacitance 45 and the inductance 43 is switched or whether the capacitor is connected between the two inductors. Likewise, the inductance 43 in the primary coil 17 be integrated as leakage inductance of the transformer.

Der Wandler kann ein DC/DC-Wandler sein. Die sekundärseitige Schaltung 50 kann ein SELV-Bereich sein, der durch eine SELV-Barriere 10 vom primärseitigen Bereich getrennt ist. Die primärseitige Schaltung kann alle Komponenten beinhalten, die nicht zum SELV-Bereich gehören.The converter can be a DC / DC converter. The secondary side circuit 50 may be a SELV region that passes through a SELV barrier 10 is separated from the primary-side area. The primary-side circuit may include all components that do not belong to the SELV range.

Die primärseitige Schaltung 40 umfasst eine Halbbrückenschaltung mit einem ersten Schalter 41, der ein Leistungsschalter sein kann, und einem zweiten Schalter 42, der ein Leistungsschalter sein kann. Der erste Schalter 41 und der zweite Schalter 42 können identisch sein, und die Halbbrückenschaltung kann als symmetrische Halbbrückenschaltung ausgebildet sein. Der Resonanzkreis ist mit einem Knoten zwischen dem ersten Schalter 41 und dem zweiten Schalter 42 verbunden. Der Resonanzkreis ist mit der Mitte der Halbbrückenschaltung zwischen den zwei Schaltern 41 und 42 verbunden. Ein erster Anschluss der ersten Induktivität 43 des LLC-Resonanzkreises kann mit dem Knoten zwischen dem ersten Schalter 41 und dem zweiten Schalter 42 der Halbbrückenschaltung verbunden sein. Ein zweiter Anschluss der ersten Induktivität 43 kann mit einem ersten Anschluss einer weiteren Induktivität des LLC-Resonanzkreises verbunden sein. Ein zweiter Anschluss der weiteren Induktivität kann mit der Kapazität 45 des Resonanzkreises verbunden sein.The primary-side circuit 40 comprises a half-bridge circuit with a first switch 41 which may be a circuit breaker and a second switch 42 which can be a circuit breaker. The first switch 41 and the second switch 42 may be identical, and the half-bridge circuit may be formed as a balanced half-bridge circuit. The resonant circuit is connected to a node between the first switch 41 and the second switch 42 connected. The resonant circuit is at the center of the half-bridge circuit between the two switches 41 and 42 connected. A first connection of the first inductance 43 of the LLC resonant circuit may be connected to the node between the first switch 41 and the second switch 42 be connected to the half-bridge circuit. A second terminal of the first inductance 43 may be connected to a first terminal of another inductor of the LLC resonant circuit. A second terminal of the further inductor can be connected to the capacity 45 be connected to the resonant circuit.

Im Betrieb des Wandlers 39 steuert die Steuereinrichtung 19 den ersten Schalter 41 und den zweiten Schalter 42. Dabei kann jeder der Schalter jeweils mit derselben vorgegebenen Frequenz ein- und ausgeschaltet werden. Die Steuereinrichtung 19 kann den ersten Schalter 41 und den zweiten Schalter 42 so steuern, dass immer maximal einer der beiden Schalter leitend geschaltet ist. Der erste Schalter 41 und der zweite Schalter 42 können von der Steuereinrichtung 19 wechselseitig getaktet betrieben werden. Eine Totzeit zwischen dem Ausschalten eines Schalters und dem Einschalten des jeweils anderen Schalters kann klein sein, insbesondere viel kleiner als das Inverse der Schaltfrequenz.In the operation of the converter 39 controls the controller 19 the first switch 41 and the second switch 42 , Each of the switches can be switched on and off at the same given frequency. The control device 19 can be the first switch 41 and the second switch 42 control so that always maximum one of the two switches is turned on. The first switch 41 and the second switch 42 can from the controller 19 operated alternately clocked. A dead time between turning off one switch and turning on the other Switch can be small, in particular much smaller than the inverse of the switching frequency.

Die primärseitige Schaltung 40 ist so ausgestaltet, dass eine Spannung V_sns erfasst werden kann, die an der Induktivität 21 induziert wird. Die Induktivität 21 ist von der Primärspule 17 verschieden, so dass die Spannungserfassung nicht unmittelbar an der Primärspule 17 erfolgt. Die Induktivität 21 ist induktiv mit der Sekundärspule 18 gekoppelt.The primary-side circuit 40 is designed so that a voltage V_sns can be detected, which is connected to the inductance 21 is induced. The inductance 21 is from the primary coil 17 different, so that the voltage detection is not directly on the primary coil 17 he follows. The inductance 21 is inductive with the secondary coil 18 coupled.

Die sekundärseitige Schaltung 50 weist einen mit der Sekundärspule 18 verbundenen Gleichrichter auf, der beispielsweise durch eine erste Diode 51 und eine zweite Diode 52 gebildet sein kann. Ein Ausgangskondensator 53 kann vorgesehen sein. Der Ausgangskondensator 53 kann direkt oder über eine optional vorhandene Induktivität 54 mit einem Ausgang 55 der Betriebsschaltung gekoppelt sein.The secondary side circuit 50 has one with the secondary coil 18 connected rectifier, for example, by a first diode 51 and a second diode 52 can be formed. An output capacitor 53 can be provided. The output capacitor 53 can be direct or via an optional inductance 54 with an exit 55 be coupled to the operating circuit.

Eine mit dem Ausgang 55 der Betriebsschaltung verbundene Last 5 kann eine LED, eine LED-Strecke, mehrere LEDs oder mehrere LED-Strecken umfassen. Die LEDs können LEDs eines LED-Moduls sein.One with the exit 55 the operating circuit connected load 5 can include one LED, one LED track, multiple LEDs or multiple LED routes. The LEDs may be LEDs of an LED module.

Die Ausgangsspannung am Ausgang 55 der Betriebsschaltung wird basierend auf der in der primärseitigen Schaltung 40 erfassten Spannung V_sns bestimmt. Die in der primärseitigen Schaltung 40 an der Induktivität 21 erfasste Spannung V_sns wird der Steuereinrichtung 19 zugeführt. Die in der primärseitigen Schaltung 40 an der Induktivität 21 erfasste Spannung V_sns kann A/D-gewandelt werden, bevor sie der Steuereinrichtung 19 zugeführt wird.The output voltage at the output 55 the operation circuit is based on that in the primary-side circuit 40 detected voltage V_sns determined. The in the primary-side circuit 40 at the inductance 21 detected voltage V_sns becomes the control device 19 fed. The in the primary-side circuit 40 at the inductance 21 sensed voltage V_sns can be A / D converted before being sent to the controller 19 is supplied.

Wenn die Schalter 41, 42 der Halbbrückenschaltung geschaltet werden, wird Energie übertragen, bis der Kondensator 53 geladen ist. Die Last 5 klemmt die Spannung am Kondensator 53 auf einen Wert, der der Vorwärtsspannung der LEDs des Leuchtmittels entspricht. Die Spannung an der Sekundärspule entspricht der Ausgangsspannung der Schaltung minus der über den Gleichrichterdioden 51, 52 abfallenden Spannung.When the switches 41 . 42 the half-bridge circuit are switched, energy is transferred until the capacitor 53 loaded. Weight 5 clamps the voltage on the capacitor 53 to a value corresponding to the forward voltage of the LEDs of the bulb. The voltage at the secondary coil corresponds to the output voltage of the circuit minus the one across the rectifier diodes 51 . 52 declining voltage.

Entsprechend können aus dem Maximalwert der Spannung, die beim Schalten der Schalter 41, 42 an der Sekundärspule 18 auftritt, Informationen über die Ausgangsspannung am Ausgang 55 abgeleitet werden. Dazu wird der Maximalwert der Spannung an der Induktivität 21 beispielsweise über einen Spannungsteiler 22 erfasst.Accordingly, from the maximum value of the voltage when switching the switch 41 . 42 at the secondary coil 18 occurs, information about the output voltage at the output 55 be derived. For this purpose, the maximum value of the voltage at the inductance 21 for example via a voltage divider 22 detected.

Der Spannungsteiler 22 kann ein hochohmiger Spannungsteiler sein. Der Spannungsteiler 22 kann ein Ohmscher Spannungsteiler mit wenigstens zwei Widerständen 23, 24 sein. Eine Diode 25 kann optional parallel zu einem Widerstand 24 des Spannungsteilers vorgesehen sein. Die Diode 25 kann dem Schutz eines nachfolgenden A/D-Wandlers und/oder einer nachfolgenden integrierten Halbleiterschaltung, beispielsweise der Steuereinrichtung 19, dienen, um negativen Spannungen in der zweiten Schaltphase auf eine Minimalspannung zu begrenzen. Im Falle von negativen Spannungen wird die Spannung auf die Durchflussspannung der Diode begrenzt.The voltage divider 22 can be a high-impedance voltage divider. The voltage divider 22 can be an ohmic voltage divider with at least two resistors 23 . 24 be. A diode 25 can optionally be parallel to a resistor 24 be provided of the voltage divider. The diode 25 may be the protection of a subsequent A / D converter and / or a subsequent semiconductor integrated circuit, such as the control device 19 , serve to limit negative voltages in the second switching phase to a minimum voltage. In the case of negative voltages, the voltage is limited to the forward voltage of the diode.

Die Spannung V_sns am Widerstand 24 kann, optional nach A/D-Wandlung, der Steuereinrichtung 19 zugeführt werden.The voltage V_sns at the resistor 24 can, optionally after A / D conversion, the controller 19 be supplied.

Um die Ausgangsspannung der Betriebsschaltung 39 zu bestimmen, kann die Vorwärtsspannung der Gleichrichterdioden 31, 32 berücksichtigt werden. Die Ausgangsspannung kann ermittelt werden als Vout = V_sns – Vc(Iout) (1) wobei V_sns der Maximalwert der über den Spannungsteiler 22 an der Induktivität 21 erfassten Spannung und Vc(Iout) ein vom Ausgangsstrom der Betriebsschaltung abhängiger Korrekturterm ist.To the output voltage of the operating circuit 39 to determine the forward voltage of the rectifier diodes 31 . 32 be taken into account. The output voltage can be determined as V out = V_sns - V c (I out ) (1) where V_sns is the maximum value of the voltage divider 22 at the inductance 21 detected voltage and V c (I out ) is dependent on the output current of the operating circuit correction term.

Die Ausgangsspannung kann beispielsweise bestimmt werden als Vout = V_sns – Rdiff·Iout (2) wobei Rdiff der differenzielle Widerstand der Gleichrichterdioden 51, 52 ist.The output voltage can be determined, for example, as V out = V_sns - R diff * I out (2) where R diff is the differential resistance of the rectifier diodes 51 . 52 is.

Bei der Bestimmung der Ausgangsspannung kann für den Ausgangsstrom Iout der Sollwert einer Stromregelung verwendet werden. Alternativ kann der Ausgangsstrom Iout auch mit einem weiteren Transformator gemessen werden, wie unter Bezugnahme auf 3 näher beschrieben wird.When determining the output voltage, the nominal value of a current control can be used for the output current I out . Alternatively, the output current I out can also be measured with another transformer as described with reference to FIG 3 will be described in more detail.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die Spannung an den Gleichrichterdioden 51, 52 vernachlässigt und der Korrekturterm Vc(Iout) in Gleichung (1) gleich Null gesetzt werden.In further embodiments, the voltage at the rectifier diodes 51 . 52 neglected and the correction term V c (I out ) in equation (1) are set equal to zero.

Die Ausgangsspannung, die anhand der Spannung an der Induktivität 21 ermittelt wird, kann für unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden. Beispielsweise können Fehlerzustände wie ein Kurzschluss am Ausgang 55 oder ein offener Ausgang 55 erkannt werden. Es kann eine Notabschaltung oder eine Leistungslimitierung der Ausgangsleistung abhängig von der Spannung an der Induktivität 21 erfolgen.The output voltage based on the voltage at the inductance 21 can be used for different purposes. For example, fault conditions such as a short circuit at the output 55 or an open outlet 55 be recognized. It can be an emergency shutdown or a power limitation of the output power depending on the voltage at the inductance 21 respectively.

Die Spannung an der Induktivität 21 kann auch als Regelgröße für eine Leistungsregelung verwendet werden. Eine Regelung der Ausgangsleistung der Betriebsschaltung kann so mit der primärseitig erfassten Spannung an der Induktivität 21 erfolgen.The voltage at the inductance 21 can also be used as a control variable for a power control. A regulation of the output power of the operating circuit can be so with the Primary side detected voltage at the inductance 21 respectively.

3 ist ein Schaltbild einer Betriebsschaltung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. 3 is a circuit diagram of an operating circuit according to another embodiment.

Die Betriebsschaltung ist derart eingerichtet, dass ein Ausgangsstrom der Betriebsschaltung durch eine Messung bestimmt werden kann. Es ist ein Transformator für die Strommessung vorgesehen, der wenigstens eine Induktivität 61, 62 umfasst. Die wenigstens eine Induktivität 61, 62 kann zwischen die Sekundärspule 18 und die Gleichrichterdiode 51, 52 geschaltet sein. Es kann eine erste Induktivität 61 im Pfad zwischen der Sekundärspule 18 und der Gleichrichterdiode 51 vorhanden sein. Es kann eine zweite Induktivität 62 im Pfad zwischen der Sekundärspule 18 und der Gleichrichterdiode 52 vorhanden sein.The operating circuit is set up such that an output current of the operating circuit can be determined by a measurement. There is provided a transformer for the current measurement, the at least one inductor 61 . 62 includes. The at least one inductance 61 . 62 can between the secondary coil 18 and the rectifier diode 51 . 52 be switched. It can be a first inductance 61 in the path between the secondary coil 18 and the rectifier diode 51 to be available. It can be a second inductance 62 in the path between the secondary coil 18 and the rectifier diode 52 to be available.

Die erste Induktivität 61 und die zweite Induktivität 62 können über die Potentialbarriere induktiv mit einer Induktivität 63 des Transformators für die Strommessung gekoppelt sein. Die Induktivität 63 ist auf der Primärseite der Betriebsschaltung vorgesehen. Die Induktivität kann über einen Gleichrichter 64 und einen Widerstand mit einem Kondensator 65 verbunden sein. Ein weiterer Widerstand 66 kann parallel zu dem Kondensator 65 geschaltet sein. Die Spannung am Kondensator 65 ist proportional zum Ausgangsstrom und stellt einen Messwert I_sns dar, der auf der Primärseite der Betriebsschaltung erfassbar ist und den Ausgangsstrom repräsentiert.The first inductance 61 and the second inductance 62 can be inductively connected via the potential barrier with an inductance 63 be coupled to the transformer for the current measurement. The inductance 63 is provided on the primary side of the operating circuit. The inductance can be controlled by a rectifier 64 and a resistor with a capacitor 65 be connected. Another resistance 66 can be parallel to the capacitor 65 be switched. The voltage at the capacitor 65 is proportional to the output current and represents a measured value I_sns, which is detectable on the primary side of the operating circuit and represents the output current.

Der Messwert I_sns, der den Ausgangsstrom der Betriebsschaltung repräsentiert, kann in Kombination mit der an der Induktivität 63 erfassten Spannung V_sns verwendet werden, um die Ausgangsspannung der Betriebsschaltung zu bestimmen. Beispielsweise kann die Ausgangsspannung gemäß Gleichung (2) bestimmt werden.The measured value I_sns, which represents the output current of the operating circuit, can be used in combination with that at the inductance 63 detected voltage V_sns be used to determine the output voltage of the operating circuit. For example, the output voltage can be determined according to equation (2).

Die Betriebsschaltung kann optional eine Kapazität 58 und/oder wenigstens eine Induktivität 56, 57 an der Sekundärseite umfassen. Diese Komponenten können auch weggelassen werden. Beispielsweise kann abhängig davon, ob die Betriebsschaltung als Konstantstromquelle oder als Konstantspannungsquelle betrieben werden soll, die Induktivität 56, 57 weggelassen werden.The operating circuit may optionally have a capacity 58 and / or at least one inductance 56 . 57 on the secondary side. These components can also be omitted. For example, depending on whether the operating circuit is to be operated as a constant current source or as a constant voltage source, the inductance 56 . 57 be omitted.

Bei den Schaltungen, wie sie unter Bezugnahme auf 2 und 3 näher beschrieben wurden, kann die Spannung V_sns jeweils abgetastet werden, um einen Maximalwert der Spannung an der Induktivität 21 zu bestimmen. Die Diode 25 klemmt eine negative Spannung ab, so dass die Bestimmung des Maximalwerts in jeder zweiten Halbwelle bei positiven Spannungen ausgeführt werden kann. Von dem jeweils bestimmten Maximalwert kann optional ein vom Ausgangsstrom der Betriebsschaltung abhängiger Korrekturterm subtrahiert werden, um die Ausgangsspannung zu ermitteln.In the circuits, as with reference to 2 and 3 each voltage V_sns may be sampled to a maximum value of the voltage at the inductance 21 to determine. The diode 25 clamps a negative voltage, so that the determination of the maximum value in each second half-wave can be carried out at positive voltages. From the respectively determined maximum value, optionally a correction term dependent on the output current of the operating circuit can be subtracted in order to determine the output voltage.

Zum Bestimmen des Maximalwerts der Spannung an der Induktivität 21, die über den Spannungsteiler 22 gemessen wird, kann jeweils eine A/D-Wandlung und digitale Weiterverarbeitung erfolgen.For determining the maximum value of the voltage at the inductance 21 passing over the voltage divider 22 is measured, each A / D conversion and digital processing can be done.

Bei weiteren Ausgestaltungen kann ein Kondensator parallel zum Widerstand 22 vorgesehen sein, wie unter Bezugnahme auf 4 näher erläutert wird.In further embodiments, a capacitor may be parallel to the resistor 22 be provided as with reference to 4 is explained in more detail.

4 ist ein Schaltbild einer Betriebsschaltung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Einrichtung zum Bestimmen der Ausgangsspannung umfasst einen Kondensator 26, der parallel zu einem Widerstand 24 des Spannungsteilers 22 geschaltet ist. Zwischen dem Spannungsteiler 22 und der Induktivität 21 ist eine Diode 27 vorgesehen. Der Kondensator 26 ist parallel zu einem der Widerstände des Spannungsteilers 22 geschaltet, beispielsweise parallel zu dem Widerstand 24. 4 is a circuit diagram of an operating circuit according to another embodiment. The means for determining the output voltage comprises a capacitor 26 that is parallel to a resistor 24 of the voltage divider 22 is switched. Between the voltage divider 22 and the inductance 21 is a diode 27 intended. The capacitor 26 is parallel to one of the resistors of the voltage divider 22 switched, for example, parallel to the resistor 24 ,

Der Kondensator 26 wird in einer Phase jedes Schaltzyklus jeweils über die Diode 27 und den Widerstand 23 geladen. Der Kondensator 26 dient zur Tiefpassfilterung. Am Kondensator 26 liegt eine Spannung an, die den Maximalwert der Spannung an der Induktivität 21 repräsentiert. Wenn sich die Ausgangsspannung der Betriebsschaltung ändert, kann sich der Kondensator 26 langsam über den Widerstand 24 entladen, bis die Spannung am Kondensator 26 erneut einen die Ausgangsspannung der Betriebsschaltung repräsentierenden Wert aufweist.The capacitor 26 In one phase, each switching cycle is via the diode 27 and the resistance 23 loaded. The capacitor 26 serves for low pass filtering. At the condenser 26 is a voltage which is the maximum value of the voltage at the inductance 21 represents. When the output voltage of the operating circuit changes, the capacitor can 26 slowly over the resistance 24 discharge until the voltage on the capacitor 26 again having a value representing the output voltage of the operating circuit.

Die Spannung am Kondensator 26 ist eine Gleichspannung, die die Maximalspannung der an der Induktivität 21 induzierten Spannung repräsentiert. Diese Spannung kann der Steuereinrichtung 19 zugeführt werden. Eine zeitliche Abtastung und Bestimmung des Maximalwerts der Spannung muss nicht mehr unbedingt ausgeführt werden.The voltage at the capacitor 26 is a DC voltage that is the maximum voltage at the inductor 21 represents induced voltage. This voltage can the controller 19 be supplied. A time sampling and determination of the maximum value of the voltage no longer necessarily has to be carried out.

5 ist ein Schaltbild einer Betriebsschaltung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Einrichtung zum Bestimmen der Ausgangsspannung umfasst einen Kondensator 26, der parallel zu dem Spannungsteiler 22 geschaltet ist. Zwischen dem Kondensator 26 und der Induktivität 21 ist eine Diode 27 vorgesehen. 5 is a circuit diagram of an operating circuit according to another embodiment. The means for determining the output voltage comprises a capacitor 26 , which is parallel to the voltage divider 22 is switched. Between the capacitor 26 and the inductance 21 is a diode 27 intended.

Der Kondensator 26 wird in einer Phase jedes Schaltzyklus jeweils über die Diode 27 geladen. Am Kondensator 26 liegt eine Spannung an, die den Maximalwert der Spannung an der Induktivität 21 repräsentiert. Wenn sich die Ausgangsspannung der Betriebsschaltung ändert, kann sich der Kondensator 26 langsam über die Widerstände 23, 24 entladen, bis die Spannung am Kondensator 26 erneut einen die Ausgangsspannung der Betriebsschaltung repräsentierenden Wert aufweist.The capacitor 26 In one phase, each switching cycle is via the diode 27 loaded. At the condenser 26 is a voltage which is the maximum value of the voltage at the inductance 21 represents. When the output voltage of the operating circuit changes, the capacitor can 26 slowly over the resistors 23 . 24 unload until the voltage at the capacitor 26 again having a value representing the output voltage of the operating circuit.

Die Spannung am Kondensator 26 ist eine Gleichspannung, die die Maximalspannung der an der Induktivität 21 induzierten Spannung repräsentiert. Diese Spannung kann über den Spannungsteiler 22 der Steuereinrichtung 19 zugeführt werden. Eine zeitliche Abtastung und Bestimmung des Maximalwerts der Spannung muss nicht mehr unbedingt ausgeführt werden.The voltage at the capacitor 26 is a DC voltage that is the maximum voltage at the inductor 21 represents induced voltage. This voltage can be through the voltage divider 22 the control device 19 be supplied. A time sampling and determination of the maximum value of the voltage no longer necessarily has to be carried out.

6 zeigt eine beispielhafte Spannung V_sns am Widerstand 24, wie sie beispielsweise mit den Schaltungen von 2 oder 3 erfasst werden kann. Die Diode 25 klemmt negative Halbwellen bei einer negativen Klemmspannung 73 ab. Die Spannung V_sns am Widerstand 24 weist einen zeitabhängigen Verlauf auf. Ein Maximalwert 71 der Spannung in der positiven Halbwelle repräsentiert einen Wert, der geringfügig größer als die Ausgangsspannung 72 der Betriebsschaltung ist. 6 shows an exemplary voltage V_sns at the resistor 24 as with the circuits of, for example 2 or 3 can be detected. The diode 25 clamps negative halfwaves at a negative terminal voltage 73 from. The voltage V_sns at the resistor 24 has a time-dependent history. A maximum value 71 the voltage in the positive half cycle represents a value slightly greater than the output voltage 72 the operating circuit is.

Der Maximalwert 71 der Spannung kann durch Abtastung nach D/A-Wandlung oder durch Tiefpassfilterung wie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben ermittelt werden.The maximum value 71 The voltage can be sampled by D / A conversion or by low pass filtering as described with reference to FIG 4 be determined described.

Der Maximalwert 71 der Spannung an der Induktivität 21 kann selbst als Maß für die Ausgangsspannung verwendet werden oder kann um einen Korrekturterm, der von dem Ausgangsstrom der Betriebsschaltung abhängt, korrigiert werden.The maximum value 71 the voltage at the inductance 21 itself can be used as a measure of the output voltage or can be corrected by a correction term that depends on the output current of the operating circuit.

7 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Spannung an der Induktivität 21, die über den Spannungsteiler 22 erfasst wird. Von dem Maximalwert 71 kann ein Korrekturterm 74 subtrahiert werden, um die Ausgangsspannung 72 zu ermitteln. Der Korrekturterm 74 kann vom Ausgangsstrom abhängig sein und kann insbesondere proportional zum Ausgangsstrom sein. Der Korrekturterm 74 kann die über die Gleichrichterdioden 51, 52 abfallende Spannung berücksichtigen. 7 shows an enlarged view of the voltage at the inductance 21 passing over the voltage divider 22 is detected. From the maximum value 71 can a correction term 74 be subtracted to the output voltage 72 to investigate. The correction term 74 may be dependent on the output current and may in particular be proportional to the output current. The correction term 74 can be over the rectifier diodes 51 . 52 consider declining voltage.

Die Ausgangsspannung, die über die an der Induktivität 21 abfallende Spannung bestimmt wird, kann auf unterschiedliche Weise bei der Steuerung oder Regelung verwendet werden. Die an der Induktivität 21 abfallende Spannung oder eine daraus abgeleitete Größe kann als Regelgröße einer Leistungsregelschleife verwendet werden, mit der die Ausgangsleistung der Betriebsschaltung geregelt wird. Die an der Induktivität 21 abfallende Spannung oder eine daraus abgeleitete Größe kann zur Detektion von Fehlerzuständen, beispielsweise zur Detektion eines Kurzschlusses am Ausgang 55 oder eines offenen Ausgangs 55, verwendet werden.The output voltage, which exceeds that at the inductor 21 decreasing voltage can be used in different ways in the control or regulation. The at the inductance 21 decreasing voltage or a quantity derived therefrom can be used as a control variable of a power control loop, with which the output power of the operating circuit is controlled. The at the inductance 21 decreasing voltage or a quantity derived therefrom can be used to detect fault conditions, for example to detect a short circuit at the output 55 or an open outlet 55 , be used.

8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 80 nach einem Ausführungsbeispiel. 8th is a flowchart of a method 80 according to an embodiment.

Bei Schritt 81 wird wenigstens ein Schalter eines Wandlers getaktet geschaltet.At step 81 At least one switch of a converter is switched clocked.

Bei Schritt 82 wird eine Spannung an einer Induktivität 21 auf der Primärseite der Betriebsschaltung erfasst. Die Induktivität 21 ist induktiv mit der Sekundärspule 18 des Wandlers gekoppelt. Die Induktivität 21 ist von der Primärspule des Wandlers verschieden. Die erfasste Spannung kann ein Maximalwert der Spannung an der Induktivität 21 sein, die über einen Spannungsteiler 22 abgegriffen wird.At step 82 becomes a voltage at an inductance 21 detected on the primary side of the operating circuit. The inductance 21 is inductive with the secondary coil 18 coupled to the converter. The inductance 21 is different from the primary coil of the converter. The detected voltage may be a maximum value of the voltage at the inductance 21 be that over a voltage divider 22 is tapped.

Bei Schritt 83 wird basierend auf der erfassten Spannung die Ausgangsleistung der Betriebsschaltung ermittelt. Dazu kann ein Korrekturterm, der vom Ausgangsstrom abhängt, von dem erfassten Maximalwert der Spannung an der Induktivität 21 subtrahiert werden. Der Korrekturterm kann abhängig von einem Sollwert einer Stromregelschleife bestimmt werden. Der Korrekturterm kann bestimmt werden, indem der tatsächliche Ausgangsstrom erfasst wird, beispielsweise über einen weiteren Transformator 61, 62, 63. Aus der Ausgangsspannung und dem Ausgangsstrom kann die Ausgangsleistung ermittelt werden.At step 83 Based on the detected voltage, the output power of the operating circuit is determined. For this purpose, a correction term, which depends on the output current, of the detected maximum value of the voltage at the inductance 21 be subtracted. The correction term can be determined depending on a set value of a current control loop. The correction term can be determined by detecting the actual output current, for example via another transformer 61 . 62 . 63 , From the output voltage and the output current, the output power can be determined.

Bei Schritt 84 kann überprüft werden, ob die Ausgangsleistung in einem zulässigen Bereich liegt. Dazu kann ermittelt werden, ob die Ausgangsleistung größer als ein erster Schwellenwert und/oder kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist. Der zweite Schwellenwert kann größer als der erste Schwellenwert sein. Falls die Ausgangsleistung in dem zulässigen Bereich liegt, kann das Verfahren zu Schritt 81 zurückkehren.At step 84 can be checked whether the output power is within a permissible range. For this purpose, it can be determined whether the output power is greater than a first threshold value and / or less than a second threshold value. The second threshold may be greater than the first threshold. If the output power is within the allowable range, the method may proceed to step 81 to return.

Falls bei Schritt 84 ermittelt wird, dass die Ausgangsleistung nicht in dem zulässigen Bereich liegt, kann bei Schritt 85 eine Prozedur zur Leistungslimitierung ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Leistungslimitierung derart erfolgen, dass die Ausgangsleistung immer größer als der erste Schwellenwert oder wenigstens gleich dem ersten Schwellenwert bleibt. Dazu kann beispielweise ein Dimmen zu niedrigeren Strömen verhindert oder der Ausgangsstrom wieder auf eine höhere Stromstärke geregelt werden, falls die Ausgangsleistung für die ermittelte Ausgangsspannung bereits gleich dem ersten Schwellenwert ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Leistungslimitierung derart erfolgen, dass die Ausgangsleistung immer kleiner als der zweite Schwellenwert oder maximal gleich dem zweiten Schwellenwert bleibt. Dazu kann beispielweise ein Dimmen zu höheren Strömen verhindert oder der Ausgangsstrom wieder auf eine niedrigere Stromstärke geregelt werden, falls die Ausgangsleistung für die ermittelte Ausgangsspannung bereits gleich dem zweiten Schwellenwert ist.If at step 84 it is determined that the output power is not within the allowable range, at step 85 run a performance limitation procedure. For example, the power limitation may be such that the output power always remains greater than the first threshold or at least equal to the first threshold. For this purpose, for example, a dimming to lower currents can be prevented or the output current can be regulated again to a higher current, if the output power for the determined output voltage is already equal to the first threshold. Alternatively or additionally, the power limitation may be such that the output power always remains smaller than the second threshold value or at most equal to the second threshold value. For this purpose, for example, a dimming to higher currents can be prevented or the output current can be regulated again to a lower current level if the output power for the determined output voltage is already equal to the second threshold value.

Während Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben wurden, können Abwandlungen bei weiteren Ausführungsbeispielen realisiert werden. Während die Maximalspannung, die an einer mit der Sekundärspule des Transformators induktiv gekoppelten Induktivität auftritt, als Indikator für die Ausgangsspannung der Betriebsschaltung verwendet werden kann, können auch andere Kenngrößen zur Ermittlung der Ausgangsspannung verwendet werden.While embodiments have been described with reference to the figures, modifications may be made in other embodiments. While the maximum voltage that occurs at inductance inductively coupled to the secondary coil of the transformer can be used as an indicator of the output voltage of the operating circuit, other characteristics can be used to determine the output voltage.

Induktivitäten oder Kapazitäten können jeweils durch entsprechende induktive oder kapazitive Elemente, beispielsweise als Spulen oder Kondensatoren, gebildet werden. Es ist jedoch auch möglich, dass kleinere Induktivitäten, beispielsweise die kleinere Induktivität des LLC-Resonanzkreises, als Streuinduktivität ausgebildet sind. Ähnlich können kleinere Kapazitäten als Streukapazitäten ausgebildet sein.Inductances or capacitances can each be formed by corresponding inductive or capacitive elements, for example as coils or capacitors. However, it is also possible that smaller inductances, for example the smaller inductance of the LLC resonant circuit, are designed as stray inductance. Similarly, smaller capacities may be designed as stray capacitors.

Wandler und Verfahren nach Ausführungsbeispielen können insbesondere zur Versorgung eines Leuchtmittels, das LEDs umfasst, eingesetzt werden.Converters and methods according to embodiments can be used in particular for the supply of a luminous means, which comprises LEDs.

Claims (15)

Betriebsschaltung zur Versorgung eines Leuchtmittels (5), das wenigstens eine Leuchtdiode (6) umfasst, wobei die Betriebsschaltung eine Primärseite (11) und eine davon galvanisch getrennte Sekundärseite (12) aufweist, und wobei die Betriebsschaltung umfasst: einen getakteten Wandler (14), der eine Primärspule (17) und eine Sekundärspule (18) umfasst, und eine Erfassungseinrichtung (20) zum Bestimmen einer Ausgangsspannung (Vout) der Betriebsschaltung, wobei die Erfassungseinrichtung (20) eine an der Primärseite (11) der Betriebsschaltung angeordnete Induktivität (21), die induktiv mit der Sekundärspule (18) gekoppelt ist, umfasst.Operating circuit for supplying a light source ( 5 ), the at least one light emitting diode ( 6 ), wherein the operating circuit is a primary side ( 11 ) and one of them galvanically isolated secondary side ( 12 ), and wherein the operating circuit comprises: a clocked converter ( 14 ), which is a primary coil ( 17 ) and a secondary coil ( 18 ), and a detection device ( 20 ) for determining an output voltage (V out ) of the operating circuit, wherein the detection device ( 20 ) one on the primary side ( 11 ) of the operating circuit arranged inductance ( 21 ), which are inductively connected to the secondary coil ( 18 ). Betriebsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Erfassungseinrichtung (20) eingerichtet ist, um die Ausgangsspannung abhängig von der Spannung an der Induktivität (21) und abhängig von einem Ausgangsstrom (Iout) der Betriebsschaltung zu bestimmen.Operating circuit according to claim 1, wherein the detection device ( 20 ) is arranged to adjust the output voltage as a function of the voltage at the inductance ( 21 ) and dependent on an output current (I out ) of the operating circuit. Betriebsschaltung nach Anspruch 2, wobei die Erfassungseinrichtung (20) eingerichtet ist, um die Ausgangsspannung (Vout) abhängig von einem Maximalwert der Spannung an der Induktivität (21) und abhängig von dem Ausgangsstrom zu bestimmen.Operating circuit according to claim 2, wherein the detection device ( 20 ) is arranged to adjust the output voltage (V out ) in dependence on a maximum value of the voltage at the inductance ( 21 ) and depending on the output current. Betriebsschaltung nach Anspruch 3, wobei die Erfassungseinrichtung eingerichtet ist, um die Ausgangsspannung (Vout) als Differenz zwischen dem Maximalwert (71) der Spannung und einer von dem Ausgangsstrom abhängigen Spannungskorrektur (74) zu bestimmen.An operating circuit according to claim 3, wherein the detecting means is arranged to adjust the output voltage (V out ) as the difference between the maximum value ( 71 ) of the voltage and of the output current dependent voltage correction ( 74 ). Betriebsschaltung nach Anspruch 4, wobei eine Diode (51, 52) zwischen der Sekundärspule (18) und einem Ausgang (55) der Betriebsschaltung vorgesehen ist, wobei die Spannungskorrektur (74) ein Produkt des Ausgangsstroms (Iout) und eines differenziellen Widerstands der Diode ist.An operating circuit according to claim 4, wherein a diode ( 51 . 52 ) between the secondary coil ( 18 ) and an output ( 55 ) of the operating circuit is provided, wherein the voltage correction ( 74 ) is a product of the output current (I out ) and a differential resistance of the diode. Betriebsschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, umfassend einen Transformator (61, 62, 63) zum Erfassen des Ausgangsstroms (Iout).Operating circuit according to one of Claims 2 to 5, comprising a transformer ( 61 . 62 . 63 ) for detecting the output current (I out ). Betriebsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebsschaltung eingerichtet ist, um wenigstens einen steuerbaren Schalter (41, 42) des Wandlers (14) abhängig von der bestimmten Ausgangsspannung (Vout) getaktet zu schalten.Operating circuit according to one of the preceding claims, wherein the operating circuit is set up to provide at least one controllable switch ( 41 . 42 ) of the converter ( 14 ) clocked depending on the particular output voltage (V out ). Betriebsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebsschaltung für eine Leistungsregelung und/oder eine Leistungslimitierung einer Ausgangsleistung der Betriebsschaltung abhängig von der bestimmten Ausgangsspannung (Vout) eingerichtet ist.Operating circuit according to one of the preceding claims, wherein the operating circuit for a power control and / or a power limitation of an output power of the operating circuit depending on the particular output voltage (V out ) is established. Betriebsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Induktivität (21) von der Primärspule (17) verschieden ist.Operating circuit according to one of the preceding claims, wherein the inductance ( 21 ) from the primary coil ( 17 ) is different. Betriebsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wandler (14) ein primärseitig getakteter LLC-Resonanzwandler (14) mit Halbbrückenansteuerung ist.Operating circuit according to one of the preceding claims, wherein the converter ( 14 ) a primary-clocked LLC resonant converter ( 14 ) with half-bridge control is. LED-Konverter, umfassend eine Betriebsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.LED converter comprising an operating circuit according to one of the preceding claims. Verfahren zum Betreiben einer Betriebsschaltung zur Versorgung eines Leuchtmittels (5), das wenigstens eine Leuchtdiode (6) umfasst, wobei die Betriebsschaltung eine Primärseite (11) und eine davon galvanisch getrennte Sekundärseite (12) aufweist, und wobei das Verfahren umfasst: getaktetes Schalten wenigstens eines steuerbaren Schalters eines Wandlers (14), der eine Primärspule (17) und eine Sekundärspule (18) umfasst, und Bestimmen einer Ausgangsspannung (Vout) der Betriebsschaltung abhängig von einer Spannung an einer Induktivität (21), wobei die Induktivität (21) auf der Primärseite (11) angeordnet und induktiv mit der Sekundärspule (18) gekoppelt ist.Method for operating an operating circuit for supplying a light source ( 5 ), the at least one light emitting diode ( 6 ), wherein the operating circuit is a primary side ( 11 ) and one of them galvanically isolated secondary side ( 12 ), the method comprising: clocked switching of at least one controllable switch of a converter ( 14 ), which is a primary coil ( 17 ) and a secondary coil ( 18 ) and determining an output voltage (V out ) of the operating circuit as a function of a voltage at an inductance ( 21 ), wherein the inductance ( 21 ) on the primary side ( 11 ) and inductively with the secondary coil ( 18 ) is coupled. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Ausgangsspannung (Vout) der Betriebsschaltung abhängig von der Spannung an der Induktivität (21) und abhängig von einem Ausgangsstrom (Iout) der Betriebsschaltung bestimmt wird. Method according to claim 12, wherein the output voltage (V out ) of the operating circuit depends on the voltage at the inductance ( 21 ) and dependent on an output current (I out ) of the operating circuit is determined. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei die Induktivität (21) von der Primärspule (17) verschieden ist.A method according to claim 12 or claim 13, wherein the inductance ( 21 ) from the primary coil ( 17 ) is different. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, das von der Betriebsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder von dem LED-Konverter (3) nach Anspruch 11 ausgeführt wird.Method according to one of Claims 12 to 14, which are provided by the operating circuit according to one of Claims 1 to 10 or by the LED converter ( 3 ) is carried out according to claim 11.
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