DE102015214911A1 - Primärgetakteter, potentialgetrennter Wandler für LED-Konverter - Google Patents

Primärgetakteter, potentialgetrennter Wandler für LED-Konverter Download PDF

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Abstract

Die Erfindung schlägt vor einen primär getakteten, potentialgetrennten Wandler (103) mit – wenigstens einem Schalter (104), – einem potentialtrennenden Lasttransformator (105), – einem Strommesstransformator (106) zum Messen eines Stroms auf der Sekundärseite des Lasttransformators (105), und – einer integrierten Steuerschaltung (107) zum Steuern des wenigstens einen Schalters (104) abhängig von der Sekundärseite des Lasttransformators (105), wobei – die Primärseite des Strommesstransformators (106) auf der Sekundärseite des Lasttransformators (105) angeordnet ist und die Sekundärseite des Strommesstransformators (106) den gemessenen Strom als AC-Signal der integrierten Steuerschaltung (107) zuführt, und – die integrierte Steuerschaltung (107) eine Stromquelle (108) und einen Knoten (K) aufweist, der von der Stromquelle (108) und dem AC-Signal gespeist wird.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen primärgetakteten, potentialgetrennten Wandler, einen LED-Konverter mit einem solchen Wandler und eine Beleuchtungsvorrichtung, sowie einen Chip und ein Verfahren zum Steuern eines solchen Wandlers.
  • Hintergrund und Aufgabe der Erfindung
  • Aus dem Stand der Technik sind primärgetaktete, potentialgetrennte Wandler, wie zum Beispiel Sperrwandler, Durchlasswandler oder Resonanzwandler, zum Betreiben von Leuchtmittel bekannt, vorzugsweise einer LED-Last bzw. LED-Strecke mit wenigstens einer LED. In einem solchen Wandler wird das Leuchtmittel bzw. die LED-Last über einen potentialtrennenden bzw. galvanisch trennenden Lasttransformator versorgt, so dass durch den Lasttransformator eine galvanische Trennung (Potentialtrennung) zwischen Eingang und Ausgang erreicht wird. Der in einem solchen Wandler wenigstens eine vorhandene Schalter bzw. Schalttransistor ist eingangsseitig vor dem potentialtrennenden Lasttransformator, d. h. auf der Primärseite des Lasttransformators, angeordnet.
  • Die Erfindung bezieht sich nun darauf, wie eine hinsichtlich dieses Lasttransformators sekundärseitige Stromerfassung (zur Regelung der Lichtleistung der Leuchtmittel, vorzugsweise LED-Stecke) zu einer bezüglich der Potentiale des Lasttransformators primärseitigen integrierten Steuerschaltung, insbesondere einem ASIC, übertragen wird. Die Steuerschaltung verwendet das vbon der Sekundärseite zurückgeführte Signal zur Regelung der Lichtleistung der Leuchtmittel. Dabei verwendet sie als Steuergrösse die Taktung des wenigstens einen primärseitigen Schalters.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, den einer LED-Strecke durch einen primärgetakteten, potentialgetrennten Wandler zugeführten Strom (LED-Strom) auf der Sekundärseite des Lasttransformators zu erfassen und auf die Primärseite des Lasttransformators zurückzuführen, z. B.:
    • – Messung des LED-Stroms z. B. mittels eines Shunt-Widerstands und Wandlung des Messergebnisses mittels eines Analog-Digital-Umsetzers auf der Sekundärseite des Lasttransformators und digitale Übertragung des Messergebnisses mittels eines (digitalen) Optokopplers an die Primärseite des Lasttransformators.
    • – Analoge Regelschleife mit (analogen) Optokoppler.
    • – Verzicht auf sekundärseitiger Erfassung des LED-Stroms und indirekte Erfassung des LED-Stroms über den Strom auf der Primärseite des Lasttransformators
  • Dazu ist es aus dem Stand der Technik, z. B. aus der Druckschrift DE 10 2013 224 749 A1 , bereits grundsätzlich bekannt, einen Strommesstransformator vorzusehen, dessen Primärwicklung bzw. Primärseite auf der Sekundärseite des Lasttransformators angeordnet ist und dessen Sekundärwicklung bzw. Sekundärseite ohne eine Potentialtrennung bzw. galvanische Trennung mit der integrierten Steuerschaltung auf der Primärseite des Lasttransformators verbunden ist.
  • Der Istwert des LED-Stroms wird durch den Strommesstransformator erfasst bzw. gemessen und der gemessene Strom bzw. das gemessene Strommesssignal (Wechselsignal/AC-Signal) wird dann von der Sekundärseite des Strommesstransformators auf der Primärseite des Lasttransformators einem Gleichrichter zugeführt, der dieses AC-Signal gleichrichtet. Das Signal wird dann über einen Tiefpass gefiltert bzw. geglättet, um ein Gleichsignal (DC-Signal) bereitzustellen, das den zeitlichen Mittelwert des durch den Strommesstransformator gemessenen Stroms bzw. des den Leuchtmitteln, vorzugsweise der LED-Strecke, auf der Sekundärseite des Lasttransformators durch den Wandler zugeführten Stroms wiedergibt.
  • Die für diese Signalverarbeitung benötigten Komponenten sind in 5 gezeigt, wobei die Spule L50 der Sekundärwicklung des Strommesstransformators entspricht, die Dioden D70, D71, D72 und D73 einen Brückengleichrichter bilden und der Widerstand R70 und die Kapazität C70 einen Tiefpass bilden.
  • Das DC-Signal wird dann einer integrierten Steuerschaltung zugeführt, da der durch das DC-Signal wiedergegebene Mittelwert des LED-Stroms zu Regelungszwecken dahingehend verwendet wird, dass die integrierte Steuerschaltung abhängig von dem Mittelwert (nach Vergleichen mit einem Sollwert, der zum Dimmen auch veränderbar sein kann) die Taktung des wenigstens einen Schalters des Wandlers verändert.
  • Diese Methode erfordert immer noch externe Komponenten zur Signalverarbeitung des von der Sekundärseite des Strommesstransformators bereitgestellten gemessenen Stroms bzw. Strommesssignal zu einem DC-Signal, welches der integrierten Steuerschaltung zugeführt wird.
  • Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten primärgetakteten, potentialgetrennten Wandler zum Betreiben von Leuchtmitteln, vorzugsweise LEDs, anzugeben, bei dem die primärseitige Regelung auf der Basis eines durch einen Strommesstransformator zurückgeführten Stroms bzw. Strommesssignals verbessert werden kann und insbesondere die oben genannten Nachteile beseitigt werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein primär getakteter, potentialgetrennter Wandler vorgesehen, mit:
    • – wenigstens einem Schalter,
    • – einem potentialtrennenden Lasttransformator,
    • – einem Strammesstransformator zum Messen eines Stroms auf der Sekundärseite des Lasttransformators, und
    • – einer integrierten Steuerschaltung zum Steuern des wenigstens einen Schalters abhängig von der Sekundärseite des Lasttransformators, wobei die Primärseite des Strommesstransformators auf der Sekundärseite des Lasttransformators angeordnet ist und
    die Sekundärseite des Strommesstransformators den gemessenen Strom als AC-Signal der integrierten Steuerschaltung zuführt, und die integrierte Steuerschaltung eine Stromquelle und einen Knoten aufweist, der von der Stromquelle und dem AC-Signal gespeist wird.
  • Dies hat den Vorteil, dass über eine Integration wenigstens einer Komponente bzw. wenigstens eines elektrischen Bauteils, wie zum Beispiel der Stromquelle, in der integrierten Steuerschaltung, die Signalverarbeitung des durch den Strommesstransformators gemessenen Stroms innerhalb der integrierten Steuerschaltung erfolgt. Dadurch kann der gemessen Strom direkt als AC-Signal der integrierten Steuerschaltung zugeführt werden. Folglich werden keine der integrierten Steuerschaltung vorgeschaltete externe Komponenten für eine Signalverarbeitung benötigt. Folglich wird in dem primär getakteten, potentialgetrennten Wandler die Anzahl an benötigten Komponenten bzw. elektrischen Bauelementen reduziert. Dies reduziert die Produktionskosten, den im primär getakteten, potentialgetrennten Wandler benötigten Platzbedarf und die Komplexität bei der Produktion eines solchen Wandlers.
  • Ferner kann die integrierte Steuerschaltung des erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers einen ohmschen Widerstand aufweisen, der von der Stromquelle gespeist wird und an dem das AC-Signal angelegt wird.
  • Dies ist vorteilhaft, da mittels eines einfachen elektrischen Bauelements, wie z. B. einem Widerstand, ein Strom der Stromquelle mit dem durch den Strommesstransformator gemessenen Strom, der als AC-Signal der integrierten Steuerschaltung zugeführt wird, verknüpft werden kann.
  • Des Weiteren kann die Stromquelle des erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers eine Konstantstromquelle sein, die dem AC-Signal einen Offset überlagert, sodass ein unipolares AC-Signal in der integrierten Steuerschaltung vorliegt.
  • Ferner kann die integrierte Steuerschaltung des erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers einen Analog-Digital-Umsetzer oder eine Schaltung aufweisend einen Digital-Analog-Umsetzer zum Wandeln des AC-Signals zu einem digitalen Signal aufweisen.
  • Dies ist vorteilhaft, da nun eine Gleichrichtung des unipolaren AC-Signals digital erfolgen kann und somit ein Gleichrichter, wie zum Beispiel ein Brückengleichrichter bestehend aus vier Dioden nicht benötigt wird. Dies reduziert ebenfalls die Anzahl an Komponenten bzw. elektrischen Bauelementen. Für die digitale Weiterverarbeitung kann jeder dem Fachmann bekannte Analog-Digital-Umsetzer verwendet werden. Zur Analog-Digital-Umsetzung können auch in bekannter Weise Schaltungen aufweisend einen Digital-Analog-Umsetzer mit Komparator (Tracking DAC) verwendet werden.
  • Des Weiteren kann die Stromquelle des erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers eine einstellbare Stromquelle sein, die das AC-Signal unter Verwendung eines Komparators kompensiert und ein digitales Signal bereitstellt. Hierbei stellt der Komparator einen Steuerwert für die einstellbare interne Stromquelle bereit, wobei der Steuerwert einen Digitalwert der Information bezüglich des durch die einstellbare Stromquelle kompensierten AC-Signals wiedergibt.
  • Dies ist vorteilhaft, da nun der durch den Strommesstransformator gemessene Strom in der integrierten Steuerschaltung mittels einer Stromkompensierung erfasst wird, d. h. zu einem digitalen Signal umgewandelt wird. Ferner besteht fast kein Einfluss auf den Stromerfassungspfad, da in stabilen Zuständen kein Stromfluss in die integrierte Steuerschaltung oder aus der integrierten Steuerschaltung erfolgt.
  • Ferner gibt das digitale Signal den zeitlichen Mittelwert des durch den Strommesstransformators gemessenen Stroms wieder und die integrierte Steuerschaltung kann das digitale Signal zum Steuern des wenigstens einen Schalters des erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers verwenden.
  • Des weiteren kann die integrierte Steuerschaltung des erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers dazu eingerichtet sein, einen vorbestimmten Zustand zu ermitteln und für den Fall, dass dieser Zustand eintritt, Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen, wie zum Beispiel eine schnelle Abschaltung des wenigstens einen Schalters.
  • Der vorbestimmte Zustand kann einem Überschreiten des AC-Signals über einen vorgegebenen Maximalwert oder einem Unterschreiten des AC-Signals unter einen vorgegebenen Minimalwert entsprechen Somit kann zum Beispiel ein Kurzschluss, der zu einem Überschreiten des sekundärseitigen Stroms über den Maximalwert führt, oder das Nichtvorhandensein bzw. ein Defekt der Last, wie zum Beispiel einer LED-Last, am Ausgang des Wandlers, das zu einem Unterschreiten des sekundärseitigen Stroms unter den Minimalwert führt, durch die integrierte Steuerschaltung detektiert werden.
  • Die vorstehend genannten optionalen Merkmale können gemäß der Erfindung beliebig kombiniert werden, um den erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandler zu ergeben.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein LED-Konverter vorgesehen, der einen erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandler aufweist und eine LED-Last mit den Wandler betreiben kann. Der LED-Konverter entspricht also einer Treiberschaltung für Leuchtmittel, insbesondere LEDs, die den erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandler aufweist. Der LED-Konverter kann dem Fachmann bereits bekannte Komponenten zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere LEDs, aufweisen, wie zum Beispiel eine aktiv getaktete Leistungsfaktorkorrektur-Schaltung (PFC-Schaltung).
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen die einen erfindungsgemäßen LED-Konverter sowie eine LED-Strecke aufweisend wenigstens eine LED aufweist, wobei der LED-Konverter dazu eingerichtet ist, um die LED-Strecke zu betreiben.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Chip zum Steuern eines erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers vorgesehen. Der erfindungsgemäße primär getaktete, potentialgetrennte Wandler weist wenigstens einen Schalter, einen potentialtrennenden Lasttransformator, einen auf der Sekundärseite des Lasttransformators angeordneten Strommesstransformator zum Messen eines Stroms auf der Sekundärseite des Lasttransformators auf. Der erfindungsgemäße Chip umfasst:
    • – wenigstens einen Eingang zum Aufnehmen eines gemessenen Stroms als AC-Signal von der Sekundärseite des Strommesstransformators,
    • – eine Stromquelle zur Erzeugung eines digitalen Signals, das den zeitlichen Mittelwert des durch den Strommesstransformators gemessenen Stroms wiedergibt, auf der Basis des AC-Signals, und
    • – wenigstens einen Ausgang zum Ausgeben eines digitalen Taktsignals abhängig von dem digitalen Signal an den wenigstens einen Schalter, wobei
    der Chip auf der Primärseite des potentialtrennenden Lasttransformators angeordnet werden kann bzw. anordenbar ist, und die Stromquelle einen mit dem Eingang des Chips verbundenen Knoten der Steuerschaltung speist.
  • Der erfindungsgemäße Chip entspricht einer integrierten Steuerschaltung, wobei der erfindungsgemäße Chip auf der Primärseite des Lasttransformators eines erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers als integrierte Steuerschaltung angeordnet werden kann, um den wenigstens einen Schalter des Wandlers zu steuern bzw. zu takten.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers vorgesehen, wobei dieser Wandler wenigstens einen Schalter, einen potentialtrennenden Lasttransformator, einen auf der Sekundärseite des Lasttransformators angeordneten Strommesstransformator, und eine integrierte Steuerschaltung mit einer Stromquelle aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Folgende:
    • – der Strommesstransformator misst auf der Sekundärseite des Lasttransformators einen Strom,
    • – die Sekundärseite des Strommesstransformators führt den gemessenen Strom der integrierten Steuerschaltung als AC-Signal zu,
    • – die integrierte Steuerschaltung steuert den wenigstens einen Schalter abhängig von dem gemessenen Strom, und
    • – ein Knoten der integrierten Steuerschaltung wird von der Stromquelle und dem AC-Signal gespeist.
  • Ferner kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Stromquelle des erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers einen ohmschen Widerstand der integrierten Steuerschaltung speisen und das AC-Signal kann an den ohmschen Widerstand angelegt werden.
  • Des Weiteren kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Stromquelle des erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers eine Konstantstromquelle sein, die dem AC-Signal einen Offset überlagert, sodass ein unipolares AC-Signal in der Steuerschaltung vorliegt.
  • Ferner kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Analog-Digital-Umsetzer oder eine Schaltung aufweisend einen Digital-Analog-Umsetzer der integrierten Steuerschaltung das AC-Signal zu einem digitalen Signal wandeln.
  • Des Weiteren kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Stromquelle des erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers eine einstellbare Stromquelle sein, die das AC-Signal unter Verwendung eines Komparators kompensiert und ein digitales Signal bereitstellt.
  • Ferner kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren der Komparator einen Steuerwert für die einstellbare interne Stromquelle bereitstellen, der einen Digitalwert der Information bezüglich des durch die einstellbare Stromquelle kompensierten AC-Signals wiedergibt.
  • Des Weiteren gibt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren das digitale Signal den zeitlichen Mittelwert des durch den Strommesstransformators gemessenen Stroms wieder, und die integrierte Steuerschaltung kann das digitale Signal zum Steuern des wenigstens einen Schalters verwenden.
  • Die vorstehend genannten optionalen Merkmale können gemäß der Erfindung beliebig kombiniert werden, um das erfindungsgemäße Verfahren zu ergeben.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sollen nunmehr Bezug nehmend auf die Figuren der begleitenden Zeichnung näher erläutert werden.
  • 1 zeigt dabei schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers.
  • 2 zeigt zwei Ausführungsformen eines LLC-Resonanzwandlers als Beispiel für einen erfindungsgemäßen primärgetakteten, potential getrennten Wandler.
  • 3 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform einer integrierten Steuerschaltung eines erfindungsgemäßen primärgetakteten, potential getrennten Wandlers.
  • 4 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer integrierten Steuerschaltung eines erfindungsgemäßen primärgetakteten, potential getrennten Wandlers.
  • 5 zeigt die Komponenten, die gemäß dem Stand der Technik für eine Signalverarbeitung eines durch einen Strommesstransformator eines primärgetakteten, potential getrennten Wandlers bereitgestellten Strommesssignals benötigt werden.
  • Detaillierte Figurenbeschreibung
  • 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers 103.
  • Der erfindungsgemäße primär getaktete, potential getrennte Wandler 103 kann jeder dem Fachmann bekannte primärgetakteter, potential getrennter Wandler sein, wie zum Beispiel ein Sperrwandler, Durchlasswandler oder Resonanzwandler, der dazu geeignet ist Leuchtmittel zu betreiben, wie zum Beispiel eine LED-Last oder LED-Strecke aufweisend wenigstens eine LED. Im Falle einer LED-Last heißt das, dass der primärgetaktete, getrennte Wandler in der Lage sein muss die wenigstens eine LED der LED-Last mit einem Strom, vorzugsweise einem Konstantstrom, zu versorgen. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass eine LED-Last durch den erfindungsgemäßen Wandler 103 zu betreiben ist.
  • Der erfindungsgemäße primärgetaktete, potential getrennte Wandler 103 weist wenigstens einen Schalter 104 auf. Dieser Schalter kann ein Transistor sein, wie zum Beispiel ein FET oder MOSFET. Jeder dem Fachmann bekannte andere Schalter kann ebenfalls gemäß der Erfindung verwendet werden. Der wenigstens eine Schalter 104 dient, wie bereits dem Fachmann bekannt ist, zum Einstellen der am Ausgang des Wandlers 103 für die LED-Last 110 bereitgestellten elektrischen Energie. Anstelle eines einzelnen Schalters können auch in bekannter Weise mehr als ein Schalter verwendet werden, wie zum Beispiel eine Halbbrücke bestehend aus wenigstens zwei in Serie angeordneten Schaltern (siehe zum Beispiel 2).
  • Ferner weist der erfindungsgemäße primärgetaktete, potentialgetrennte Wandler 103 einen Lasttransformator 105 auf, um eine galvanische Trennung zwischen dem Eingang und Ausgang des erfindungsgemäßen Wandlers 103 zu erreichen. Der wenigstens eine Schalter 104 ist eingangsseitig vor dem potentialtrennenden Lasttransformator, d. h. auf der Primärseite des Lasttransformators 103 angeordnet bzw. der Schalter 104 ist auf der Seite der Primärwicklung bzw. Primärspule des Lasttransformators 105 angeordnet. Im Folgenden entspricht die Primärseite des erfindungsgemäßen Wandlers 103 der Primärseite des Lasttransformators 105 und die Sekundärseite des erfindungsgemäßen Wandlers 103 entspricht entsprechend der Sekundärseite des Lasttransformators 105.
  • Am Eingang des erfindungsgemäßen Wandlers 103 wird eine Spannung durch eine Spannungsversorgung 111 bereitgestellt, wobei diese Spannung vorzugsweise eine Gleichspannung (DC-Spannung) oder eine gleichgerichtete Wechselspannung (AC-Spannung z. B. Netzspannung) sein kann. Die Bereitstellung dieser Spannung kann in jeder dem Fachmann bekannten Art und Weise erfolgen. Die Spannungsversorgung 111 kann sowohl Bestandteil des erfindungsgemäßen Wandlers 103 sein wie auch außerhalb liegen (wie es in 1 der Fall ist).
  • Der Lasttransformator 105 trennt galvanisch den Ausgang des Wandlers von der durch die Spannungsversorgung 111 bereitgestellte Spannung bzw. Versorgungspannung. Über die Taktung des wenigstens einen Schalters 104 wird die über den Lasttransformator übertragene elektrische Energie zum Betreiben der LED-Last 110 eingestellt.
  • Der erfindungsgemäße Wandler 103 weist ferner einen Strommesstransformator 106 auf, um den Istwert des Stroms auf der Sekundärseite des Lasttransformators 105 zu messen bzw. zu erfassen, wobei die Primärseite bzw. Primärwicklung des Strommesstransformators 106 auf der Sekundärseite des Lasttransformators 105 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Primärwicklung des Strommesstransformators 106 mit der Sekundärwicklung des Lasttransformators 105 verbunden und die Primärwicklung des Strommesstransformators 106 erfasst bzw. misst den von der Sekundärwicklung des Lasttransformators 105 abgegebenen Strom. Der gemessene Strom entspricht dem LED-Strom, d. h. dem Strom mit dem die LED-Last 110 durch den erfindungsgemäßen Wandler 103 betrieben wird.
  • Die Sekundärseite bzw. Sekundärwicklung des Strommesstransformators 106 führt den gemessenen bzw. erfassten Strom (Strommesssignal) als AC-Signal der auf der Primärseite des Lasttransformators 105 angeordneten integrierten Schaltung 107 zu. Anstelle des Lasttransformators 105 und/oder des Strommesstransformators 106 kann gemäß der Erfindung jede andere dem Fachmann bekannte geeignete galvanische Trennung verwendet werden.
  • Auf der Primärseite des Lasttransformators 105 bzw. der Primärseite des erfindungsgemäßen Wandlers 103 ist die integrierte Steuerschaltung 107 angeordnet, die den wenigstens einen Schalter 104 steuert bzw. taktet, um die über den Lasttransformator 105 übertragene elektrische Energie einzustellen. Somit liegen sowohl der Schalter 104 wie auch die integrierte Steuerschaltung 107 auf der Eingangsseite des erfindungsgemäßen Wandlers 103, die mit einer Spannung von der Spannungsversorgung 111 versorgt wird.
  • Die integriert Steuerschaltung 107 kann erfindungsgemäß jede dem Fachmann bekannte integriert Steuerschaltung sein, wie zum Beispiel ein Mikroprozessor, ein ASIC oder ein Hybrid davon. Die integrierte Steuerschaltung 107 kann insbesondere auch ein Chip sein, der zur Steuerung des Schalters 104 auf die Primärseite des Wandlers 103 derart angeordnet werden kann, dass der gemessene Strom durch die Sekundärseite des Strommesstransformators 106 einem Eingang des Chips zuführbar ist und ein Steuersignal bzw. Taktsignal von wenigstens einem Ausgang des Chips den wenigstens einen Schalter 104 steuert bzw. taktet.
  • Die integrierte Steuerschaltung 107 weist eine Stromquelle 108 und einen Analog-Digital-Umsetzer (ADC) oder Tracking DAC 109 auf. In der integrierten Steuerschaltung 107 wird ein Knoten durch die Stromquelle 108 sowie dem durch den Strommesstransformators 106 auf der Sekundärseite des Lasttransformators 105 gemessenen Strom gespeist, wobei der gemessene Strom ein Wechselstrom bzw. AC-Signal ist.
  • Erfindungsgemäß kann die Stromquelle 108 eine lineare Konstantstromquelle oder eine einstellbare Stromquelle sein (siehe dazu die Ausführungsformen gemäß 3 und 4). Jede dem Fachmann bekannte Stromquelle kann gemäß der Erfindung verwendet werden. Vorzugsweise ist die Stromquelle 108 und der durch die Stromquelle 108 gespeiste Knoten eingangsseitig in der integrierten Steuerschaltung 107 angeordnet, sodass der gemessene Strom durch die Sekundärseite des Strommesstransformators 106 als AC-Signal der integrierten Schaltung 107 zugeführt wird und an den durch die Stromquelle 108 gespeisten Knoten angelegt wird.
  • Die integrierte Steuerschaltung 107 weist einen Analog-Digital-Umsetzer (ADC) 109 oder eine Schaltung aufweisend einen Digital-Analog-Umsetzer mit Komparator (solche Schaltungen werden auch „Tracking DAC” genannt) 109 zur Analog-Digital-Umsetzung auf. Gemäß der Erfindung kann jeder dem Fachmann bekannte Analog-Digital-Umsetzer, wie zum Beispiel ein Parallel-Umsetzer, verwendet werden. Darunter fallen auch Schaltungen aufweisend einen Digital-Analog-Umsetzer (Tracking DAC), wie zum Beispiel ein Nachlauf-Umsetzer, eine Umsetzung gemäß dem sukzessiven Approximationsverfahren oder eine Umsetzung gemäß dem Sigma-Delta-Verfahren.
  • Die Stromquelle 108 dient in der integrierten Steuerschaltung 107, wahlweise mit dem Analog-Digital-Umsetzer 109 zusammen, der Signalverarbeitung des der integrierten Steuerschaltung 107 als AC-Signal durch die Sekundärseite des Strommesstransformators 106 zugeführten gemessenen Stroms. Das durch diese Signalverarbeitung innerhalb der integrierten Steuerschaltung 107 erzeugte Digitalsignal, gibt den zeitlichen Mittelwert des Stroms wieder, mit dem die LED-Last 110 betrieben wird.
  • Folglich wird dieses Digitalsignal durch die integrierte Steuerschaltung 107 zu Regelungszwecken dahingehend verwendet, dass abhängig von diesem digitalen Signal nach Vergleichen mit einem Sollwert, der zum Dimmen der wenigstens einen LED der LED-Last 110 auch veränderbar sein kann, die Taktung des wenigstens einen Schalters 104 durch die integrierte Steuerschaltung 107 eingestellt wird bzw. verändert wird. Jede dem Fachmann bekannte Regelungsart, mit der die integrierte Steuerschaltung 107 auf Basis des durch den Strommesstransformators 106 gemessenen Stroms den wenigstens einen Schalter 104 steuern kann bzw. die Taktung des Schalters 104 einstellen kann, ist erfindungsgemäß anwendbar.
  • Der erfindungsgemäße Wandler 103 kann auf der Sekundärseite des Lasttransformators 105 neben dem Strommesstransformator 106 noch weitere dem Fachmann bekannte Komponenten aufweisen, damit der LED-Last 110 ein entsprechender Strom zugeführt wird. Zum Beispiel können ein Gleichrichter und ein Glättungskondensator auf der Sekundärseite des Lasttransformators vorgesehen sein, um den durch den Lasttransformator 105 übertragenen Wechselstrom gleichzurichten und zu glätten. Ferner können weitere Bauteile zur Filterung vorhanden sein Wie in 1 gezeigt, kann der erfindungsgemäße Wandler 103 Bestandteil eines LED-Konverters 102 bzw. einer LED-Treiberschaltung zum Betreiben einer LED-Last 110 sein. Vorzugsweise kann der LED-Konverter 102 erfindungsgemäß noch weitere dem Fachmann bekannte Komponenten aufweisen, damit der LED-Last 110 ein entsprechender Strom zugeführt wird. Zum Beispiel kann ein Gleichrichter und eine Glättungskondensator in dem LED-Konverter 102 vorgesehen sein, um den durch den Lasttransformator 105 des erfindungsgemäßen Wandlers 103 übertragenen Wechselstrom gleichzurichten und zu glätten. Ferner können weitere Bauteile zur Filterung vorhanden sein.
  • Die Spannungsversorgung 111 zur Versorgung des erfindungsgemäßen Wandlers 103 mit einer Gleichspannung oder gleichgerichteten Wechselspannung kann Bestandteil des LED-Konverters 102 sein oder nicht (wie es in 1 der Fall ist). Ferner kann der erfindungsgemäße LED-Konverter 102 dem Fachmann bereits bekannte Komponenten zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere LEDs, aufweisen, wie zum Beispiel eine Leistungsfaktorkorrektur-Schaltung (PFC-Schaltung).
  • Des Weiteren kann, wie in 1 gezeigt, der erfindungsgemäße LED-Konverter 102 aufweisend den erfindungsgemäßen primär getakteten, potentialgetrennten Wandler 103 und eine LED-Last 110, vorzugsweise eine LED-Strecke mit wenigstens einer LED oder jede andere dem Fachmann bekannte LED-Last, eine Beleuchtungsvorrichtung 101 bilden. Der LED-Konverter 102 betreibt in dieser Beleuchtungsvorrichtung 101 erfindungsgemäß die LED-Last 110, d. h. versorgt die wenigstens eine LED der LED-Last 110 mit einem entsprechenden Strom bzw. elektrischen Energie. Somit kann durch den LED-Konverter 102, insbesondere durch den erfindungsgemäßen Wandler 103, die durch die LED-Last 110 emittierte Lichtleistung eingestellt werden.
  • Die Spannungsversorgung 111 zur Versorgung des erfindungsgemäßen Wandlers 103 mit einer Gleichspannung oder gleichgerichteten Wechselspannung kann erfindungsgemäß Bestandteil der Beleuchtungsvorrichtung sein oder nicht (wie es in 1 der Fall ist).
  • Die wenigstens eine LED der LED-Last 110 kann erfindungsgemäß jede dem Fachmann bekannte LED sein.
  • 2 zeigt zwei Ausführungsformen eines LLC-Resonanzwandlers als Beispiel für einen erfindungsgemäßen primärgetakteten, potential getrennten Wandler 203. Die letzten beiden Ziffern der Bezugszeichen in 2 entsprechen den letzten beiden Ziffern der Bezugszeichen in 1. Die obigen Ausführungen bezüglich der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wandlers 103 gemäß 1 sind ebenfalls für die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wandlers 203 gültig. In 2 sind weder die Sekundärseite des Strommesstransformators 206 noch die integrierte Steuerschaltung 107 gezeigt.
  • Dem Fachmann ist klar, dass gemäß der Erfindung jede andere bereits bekannte Ausführungsform eines primärgetaktete, potentialgetrennte Wandlers 103 verwendet werden kann, z. B. Sperrwandler, Durchlasswandler oder eine andere Ausführungsform eines Resonanzwandlers.
  • Wie in 2 gezeigt wird eine Gleichspannung bzw. gleichgerichtete Spannung VBUS dem erfindungsgemäßen Wandler 203 zugeführt. Der erfindungsgemäße Wandler 203 gemäß 2 ist ein LLC-Resonanzwandler aufweisend eine Halbbrücke 204 bestehend aus zwei in Serie geschalteten Schaltern, vorzugsweise Transistoren, M30 und M31.
  • Die beiden Schalter M30 und M31 werden durch die Steuersignale bzw. Taktsignale HS und LS ausgehend von der integrierte Steuerschaltung des erfindungsgemäßen Wandlers 203 gesteuert, wobei die beiden Schalter M30 und M31 abwechselnd bzw. alternierend geschalten bzw. getaktete werden. Der potentialniedrigere Schalter M31 ist mit einer primärseitigen Masse verbunden. An der Halbbrücke 204 liegt die Spannung VBUS an.
  • Am Mittelpunkt der Halbbrücke 204, d. h. zwischen den beiden Schaltern M30 und M31, ist ein Resonanzkreis in Form zum Beispiel eines Serienresonanzkreises angeschlossen. Erfindungsgemäß kann auch ein Parallelresonanzkreis an den Mittelpunkt der Halbrücke 204 angeschlossen sein. Gemäß 2 ist der Resonanzkreis als Serienresonanzkreis ausgestaltet. Insbesondere entspricht der Resonanzkreis zwischen der primärseitigen Masse und dem Mittelpunkt der Halbbrückenschaltung 204 einer Serienschaltung aufweisend die Induktivität L50, die Induktivität L51 und die Kapazität C50. Vorzugsweise entsprechen die Induktivität L50 und L51 Spulen und die Kapazität C50 einem Kondensator. Ein solcher Resonanzkreis wird in diesem Fall als LLC-Resonanzkreis bezeichnet. Über eine Änderung der Taktfrequenz der beiden Schalter M30 und M31 kann die über den Lasttransformator 205 übertragene elektrische Energie für die LED-Last 210 eingestellt werden.
  • Die Induktivität L50 und die Kapazität C50 bilden vorzugsweise einen LC-Resonanzkreis. Die Induktivität L51 entspricht der primärseitigen Spule bzw. Primärwicklung des Lasttransformators 205. In dem oberen LLC-Resonanzwandler 203 der 2 ist ein. Zweiweggleichrichter bzw. Mittelpunktgleichrichter aufweisend die Dioden D110 und D111 auf der Sekundärseite des Lasttransformators 205 vorgesehen, sodass die Sekundärseite des Lasttransformators 205 zwei Sekundärwicklungen bzw. Sekundärspulen L51 aufweist. In dem unteren LLC-Resonanzwandler 203 der 2 ist ein Brückengleichrichter aufweisend vier Dioden vorgesehen. Alternativ können auch andere dem Fachmann bekannte Gleichrichter erfindungsgemäß verwendet werden.
  • Der Speicherkondensator C110 dient der Glättung nach der Gleichrichtung durch den jeweiligen Gleichrichter.
  • Die auf der Sekundärseite angeordnete Induktivität L50 entspricht der Primärwicklung bzw. primärseitigen Spule des Strommesstransformators 206. Die Primärwicklung des Strommesstransformators 206 ist direkt mit der Sekundärwicklung des Lasttransformators 205 verbunden. Folglich misst bzw. erfasst der Strommesstransformator 206, insbesondere die Primärseite bzw. Primärwicklung des Strommesstransformators 206, den Istwert des durch den Lasttransformator 205 übertragenen Wechselstroms, der der wenigstens einen LED der LED-Last 210 zugeführt wird Die Sekundärseite bzw. Sekundärwicklung des Strommesstransformators 206 führt den erfassten Strom der auf der Primärseite des Lasttransformators 205 bzw. auf der Primärseite des erfindungsgemäßen Wandlers 203 angeordneten integrierten Steuerschaltung als AC-Signal zu (in 2 nicht gezeigt).
  • Zwei erfindungsgemäße Ausführungsformen der integrierten Steuerschaltung sind in den 3 und 4 gezeigt. Die letzten beiden Ziffern der Bezugszeichen in den 3 und 4 entsprechen den letzten beiden Ziffern der Bezugszeichen in 1. Die obigen Ausführungen bezüglich der 1 und 2 sind ebenfalls für die Ausführungsformen der integrierten Schaltung des erfindungsgemäßen Wandlers gemäß den 3 und 4 gültig.
  • Gemäß 3 ist die Sekundärwicklung L50 des Strommesstransformators 306 mit der integrierten Schaltung 307 über die Anschlüsse ISNS1 und ISNS2 verbunden, wobei der Anschluss ISNS2 vorzugsweise mit der primärseitigen Masse des erfindungsgemäßen Wandlers verbunden ist. In der integrierten Steuerschaltung 307 sind ein Widerstand Rs und eine Konstantstromquelle 308 parallel zu den Anschlüssen ISNS1 und ISNS2 angeordnet.
  • Gemäß der Erfindung speist die Konstantstromquelle 308 den Knoten K, an dem auch der gemessene Strom (LED-Strom) als AC-Signal von der Sekundärwicklung L50 des Strommesstransformators 306 angelegt wird. Vorzugsweise fällt über den Widerstand Rs eine durch den Konstantstrom Is der Konstantstromquelle 308 verursachte Gleichspannung und eine durch das AC-Signal verursachte Wechselspannung ab, welche miteinander überlagert werden. Dadurch wird das Potential des AC-Signal derart angehoben, dass ein unipolares AC-Signal vorliegt, welches dann durch einen Analog-Digital-Umsetzer 309 in ein digitales Signal umgesetzt werden kann.
  • Die Konstantstromquelle überlagert dem AC-Signal ein Offset, sodass ein unipolares AC-Signal in der integrierten Steuerschaltung 307 vorliegt. Insbesondere wird durch die Konstantstromquelle 308 dem der integrierten Steuerschaltung 307 zugeführten AC-Signal ein DC-Offset bzw. ein Gleichanteil überlagert. Somit fällt an dem Widerstand Rs eine Wechselspannung ab, die keine negative Spannungsanteile aufweist, d. h. eine unipolare Wechselspannung darstellt. Der Widerstand Rs ist nur ein optionales Bauteil.
  • Wie bereits oben beschrieben kann für die Analog-Digital-Umsetzung des unipolaren Wechselsignals in ein digitales Signal jeder dem Fachmann bekannte Analog-Digital-Umsetzer (ADC) verwendet werden. In der unteren Ausführungsform (Alternative für ADC) der integrierten Steuerschaltung 307 gemäß 3 ist eine Schaltung aufweisend einen Digital-Analog-Umsetzer (Tracking DAC) für eine Analog-Digital-Umsetzung gezeigt. Hierbei wird als Beispiel eine Analog-Digital-Umsetzung gemäß dem sukzessiven Approximationsverfahren angedeutet.
  • Das durch die Analog-Digital-Umsetzung in der integrierten Steuerschaltung 307 generierte digitale Signal gibt den zeitlichen Mittelwert des Stroms wieder, mit dem die LED-Last betrieben wird. Somit wird dieses digitale Signal als Istwert mit einem Sollwert in der integrierten Steuerschaltung 307 verglichen und die integrierte Steuerschaltung steuert die Taktung des wenigstens einen Schalters bzw. der Schalter des erfindungsgemäßen Wandlers auf der Basis dieses Vergleichs. Das digitale Signal kann als Istwert durch die integrierte Schaltung 307 für die Regelung der Taktung des wenigstens einen Schalters bzw. der Schalter des erfindungsgemäßen Wandlers 307 in jeder dem Fachmann bekannten Weise verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Dimmen des durch die LED-Last emittierten Lichts mittels einer Veränderung des Sollwerts erreicht werden. Der Sollwert kann in jeder dem Fachmann bekannten Weise in der integrierten Schaltung 307 für die Regelung bereitgestellt werden.
  • Gemäß der Erfindung kann vorzugsweise der durch den Strommesstransformator 306 erfasste Wechselstrom verwendet werden, um einen Kurzschluss oder das Nichtvorhandensein der LED-Last bzw. einen Defekt der LED-Last auf der Sekundärseite des erfindungsgemäßen Wandlers zu ermitteln bzw. detektieren. Dies ist in der oberen Ausführungsform (Integrierte Ermittlungsoption + Fehlerdetektion) der integrierten Steuerschaltung 307 gemäß 3 schematisch gezeigt.
  • Das unipolare AC-Signal wird zweien Komparatoren zugeführt, wobei dem oberen Komparator ein zulässiger Minimalwert zugeführt wird und dem unteren Komparator ein zulässiger Maximalwert zugeführt wird. Diese beiden Werte werden in bekannter Weise durch Digital-Analog-Umsetzer (DAC) den Komparatoren zugeführt. Für den Fall, dass in dem erfindungsgemäßen Wandler ein Kurzschluss auf der Sekundärseite des Lasttransformators vorliegt, entsteht ein Überstrom, der dann durch den unteren Komparator ermittelt bzw. detektiert wird. Für den Fall, dass keine Last an dem erfindungsgemäßen Wandler angeschlossen ist oder die angeschlossene LED-Last defekt ist, liegt ein Strom vor, der kleiner ist als der zulässige Minimalwert. Dies wird dann durch den oberen Komparator ermittelt. In beiden Fällen kann die integrierte Schaltung 307 die Taktung des wenigstens einen Schalters bzw. der Schalter des erfindungsgemäßen Wandlers anpassen. Somit kann die integrierte Steuerschaltung 307 entsprechende Sicherheitsmaßnahmen ergreifen, wie zum Beispiel eine schnelle Abschaltung des wenigstens einen Schalters bzw. der Schalter des erfindungsgemäßen Wandlers.
  • Die Erzeugung des zulässigen Maximalwerts bzw. Minimalwerts sowie das ergreifen von entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen kann in jeder dem Fachmann bekannten Weise erfolgen.
  • 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der integrierten Steuerschaltung 407. Die Sekundärwicklung L50 des Strommesstransformators 406 ist mit der integrierten Schaltung 407 über die Anschlüsse ISNS1 und ISNS2 verbunden, wobei der Anschluss ISNS2 vorzugsweise mit der primärseitigen Masse des erfindungsgemäßen Wandlers verbunden ist. In der integrierten Steuerschaltung 407 sind ein Widerstand Rs und eine einstellbare Stromquelle 408 parallel zu den Anschlüssen ISNS1 und ISNS2 angeordnet.
  • Gemäß der Erfindung speist die einstellbare Stromquelle 408 den Knoten K, an dem auch der gemessene Strom (LED-Strom) als AC-Signal von der Sekundärwicklung L50 des Strommesstransformators 306 angelegt wird. Erfindungsgemäß kompensiert die einstellbare Stromquelle 408 das AC-Signal unter Verwendung eines Komparators 412 und stellt ein digitales Signal für die Regelung in der integrierten Steuerschaltung 407 bereit. Insbesondere stellt der Komparator 412 einen Steuerwert für die einstellbare interne Stromquelle 408 bereit, wobei der Steuerwert einen Digitalwert der Information bezüglich des durch die einstellbare Stromquelle 408 kompensierten AC-Signals wiedergibt. Der Steuerwert der einstellbaren Stromquelle 408 stellt den durch die einstellbare Stromquelle 408 abgegebenen Strom ein.
  • An dem Widerstand Rs liegt, wie bereits erwähnt, der durch den Strommesstransformator 406 auf der Sekundärseite des Lasttransformators gemessene Strom als AC-Signal an und verursacht an dem Rs einen entsprechenden Spannungsabfall. Der Komparator 412 stellt den Strom IS der einstellbaren Stromquelle immer derart ein, dass an dem Widerstand Rs durch den Strom Is ein Spannungsabfall verursacht wird, der den durch das AC-Signal verursachten Spannungsabfall aufhebt bzw. kompensiert. Mittels des Einstellens des Steuerwerts der einstellbaren Stromquelle 408 durch den Komparator 412 wird der als AC-Signal der integrierten steuerschaltung 407 zugeführte Strom kompensiert.
  • Die Steuerwerte entsprechen Digitalwerte der Information bezüglich des durch die einstellbare Stromquelle 408 kompensierten AC-Signals, sodass durch die Kompensierung des AC-Signals eine Analog-Digital-Umsetzung des AC-Signals zu einem digitalen Signal erreicht werden kann. Das so erzeugte digitale Signal wird wie bereits oben beschrieben durch die integrierte Steuerschaltung 407 zur Steuerung des wenigstens einen Schalters bzw. der Schalter des erfindungsgemäßen Wandlers verwendet.
  • Die Ausführungsform gemäß 4 ist vorteilhaft, da der durch den Strommesstransformator 406 gemessene Strom in der integrierten Steuerschaltung mittels einer Stromkompensierung erfasst wird, d. h. zu einem digitalen Signal umgewandelt wird. Ferner besteht fast kein Einfluss auf den Stromerfassungspfad, da in stabilen Zuständen kein Stromfluss in die integrierte Steuerschaltung 407 oder aus der integrierten Steuerschaltung 407 erfolgt.
  • Erfindungsgemäß ist der Widerstand Rs nur ein optionales Bauteil. Ferner kann die Ausführungsform der integrierten Steuerschaltung 407 gemäß der 4 auch mit einem Spannungs-Digital-Analog-Wandler (voltage DAC) anstelle einer Stromquelle realisiert werden.
  • Gemäß der Erfindung kann auch in der Ausführungsform gemäß der 4 der durch den Strommesstransformator 406 erfasste Wechselstrom vorzugsweise verwendet werden, um einen Kurzschluss oder das Nichtvorhandensein bzw. einen Defekt der LED-Last auf der Sekundärseite des erfindungsgemäßen Wandlers zu ermitteln bzw. zu detektieren. Die obigen Ausführungen bezüglich 3 gelten daher entsprechend. Folglich kann die integrierte Steuerschaltung 407 auch entsprechende Sicherheitsmaßnahmen für den erfindungsgemäßen Wandler für den Fall ergreifen, dass ein Kurzschluss oder ein Nichtvorhandensein bzw. ein Defekt der LED-Last ermittelt bzw. detektiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013224749 A1 [0005]

Claims (19)

  1. Primär getakteter, potentialgetrennter Wandler (103) mit – wenigstens einem Schalter (104), – einem potentialtrennenden Lasttransformator (105), – einem Strommesstransformator (106) zum Messen eines Stroms auf der Sekundärseite des Lasttransformators (105), und – einer integrierten Steuerschaltung (107) zum Steuern des wenigstens einen Schalters (104) abhängig von der Sekundärseite des Lasttransformators (105), wobei – die Primärseite des Strommesstransformators (106) auf der Sekundärseite des Lasttransformators (105) angeordnet ist und die Sekundärseite des Strommesstransformators (106) den gemessenen Strom als AC-Signal der integrierten Steuerschaltung (107) zuführt, und – die integrierte Steuerschaltung (107) eine Stromquelle (108) und einen Knoten (K) aufweist, der von der Stromquelle (108) und dem AC-Signal gespeist wird.
  2. Primär getakteter, potentialgetrennter Wandler (103) gemäß Anspruch 1, wobei – die integrierte Steuerschaltung (107, 307, 407) einen ohmschen Widerstand (Rs) aufweist, der von der Stromquelle (108, 308, 408) gespeist wird, und – das AC-Signal an den ohmschen Widerstand (Rs) angelegt wird.
  3. Primär getakteter, potentialgetrennter Wandler (103) gemäß einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei die Stromquelle (108, 308) eine Konstantstromquelle ist, die dem AC-Signal einen Offset überlagert, sodass ein unipolares AC-Signal in der integrierten Steuerschaltung (107, 307) vorliegt.
  4. Primär getakteter, potentialgetrennter Wandler (103) gemäß einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei die integrierte Steuerschaltung (107, 307) einen Analog-Digital-Umsetzer (109, 309) oder eine Schaltung aufweisend einen Digital-Analog-Umsetzer (109, 309) zum Wandeln des AC-Signals zu einem digitalen Signal aufweist.
  5. Primär getakteter, potentialgetrennter Wandler (103) gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Stromquelle (108, 408) eine einstellbare Stromquelle ist, die das AC-Signal unter Verwendung eines Komparators (412) kompensiert und ein digitales Signal bereitstellt.
  6. Primär getakteter, potentialgetrennter Wandler (103) gemäß Anspruch 5, wobei der Komparator (412) einen Steuerwert für die einstellbare interne Stromquelle (108, 408) bereitstellt, der einen Digitalwert der Information bezüglich des durch die einstellbare Stromquelle (108, 408) kompensierten AC-Signals wiedergibt.
  7. Primär getakteter, potentialgetrennter Wandler (103) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das digitale Signal den zeitlichen Mittelwert des durch den Strommesstransformators (106) gemessenen Stroms wiedergibt, und die integrierte Steuerschaltung (107) das digitale Signal zum Steuern des wenigstens einen Schalters (104) verwendet.
  8. Primär getakteter, potentialgetrennter Wandler (103) gemäß einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei die integrierte Steuerschaltung (107) dazu eingerichtet ist, einen vorbestimmten Zustand zu ermitteln und für den Fall, dass dieser Zustand eintritt, Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen, wie zum Beispiel eine schnelle Abschaltung des wenigstens einen Schalters (104).
  9. Primär getakteter, potentialgetrennter Wandler (103) gemäß dem Anspruch 8, wobei der vorbestimmte Zustand einem Überschreiten des AC-Signals über einen vorgegebenen Maximalwert oder einem Unterschreiten des AC-Signals unter einen vorgegebenen Minimalwert entspricht.
  10. LED-Konverter (102), mit – einem primär getakteten, potentialgetrennten Wandler (103) gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, wobei eine LED-Last (110) durch den Wandler (103) betreibbar ist.
  11. Beleuchtungsvorrichtung (101), mit – einem LED-Konverter (102) gemäß Anspruch 10, und – einer LED-Strecke (110) aufweisend wenigstens eine LED, – wobei der LED-Konverter (102) dazu eingerichtet ist, um die LED-Strecke (110) zu betreiben.
  12. Chip (107) zum Steuern eines primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers (103) mit wenigstens einem Schalter (104), einem potentialtrennenden Lasttransformator (105), einem auf der Sekundärseite des Lasttransformators (105) angeordneten Strommesstransformator (106) zum Messen eines Stroms auf der Sekundärseite des Lasttransformators (105), wobei der Chip (107) umfasst – wenigstens einen Eingang zum Aufnehmen eines gemessenen Stroms als AC-Signal von der Sekundärseite des Strommesstransformators (106), – eine Stromquelle (108) zur Erzeugung eines digitalen Signals, das den zeitlichen Mittelwert des durch den Strommesstransformators (106) gemessenen Stroms wiedergibt, auf der Basis des AC-Signals, und – wenigstens einen Ausgang zum Ausgeben eines digitalen Taktsignals abhängig von dem digitalen Signal an den wenigstens einen Schalter (104) des primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers (103), wobei – der Chip (107) auf der Primärseite des potentialtrennenden Lasttransformators (105) anordenbar ist, und – die Stromquelle (108) einen mit dem Eingang des Chips (107) verbundenen Knoten (K) speist.
  13. Verfahren zum Steuern eines primär getakteten, potentialgetrennten Wandlers (103) mit wenigstens einem Schalter (104), einem potentialtrennenden Lasttransformator (105), einem auf der Sekundärseite des Lasttransformators (105) angeordneten Strommesstransformator (106), und einer integrierten Steuerschaltung (107) mit einer Stromquelle (108), wobei: – der Strommesstransformator (106) auf der Sekundärseite des Lasttransformators (105) einen Strom misst, – die Sekundärseite des Strommesstransformators (106) den gemessenen Strom der integrierten Steuerschaltung (107) als AC-Signal zuführt, – die integrierte Steuerschaltung (107) den wenigstens einen Schalter (104) abhängig von dem gemessenen Strom steuert, und – ein Knoten (K) der integrierten Steuerschaltung (107) von der Stromquelle (108) und dem AC-Signal gespeist wird.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei – die Stromquelle (108, 308, 408) einen ohmschen Widerstand (RS) der integrierten Steuerschaltung (107, 307, 407) speist, und – das AC-Signal an den ohmschen Widerstand (Rs) angelegt wird.
  15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 und 14, wobei die Stromquelle (108, 308) eine Konstantstromquelle ist, die dem AC-Signal einen Offset überlagert, sodass ein unipolares AC-Signal in der Steuerschaltung (107, 307) vorliegt.
  16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei ein Analog-Digital-Umsetzer (109, 309) oder eine Schaltung aufweisend einen Digital-Analog-Umsetzer (109, 309) der integrierten Steuerschaltung (107, 307) das AC-Signal zu einem digitalen Signal wandelt.
  17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 und 14, wobei die Stromquelle (108, 408) eine einstellbare Stromquelle ist, die das AC-Signal unter Verwendung eines Komparators (412) kompensiert und ein digitales Signal bereitstellt.
  18. Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei der Komparator (412) einen Steuerwert für die einstellbare interne Stromquelle (108, 408) bereitstellt, der einen Digitalwert der Information bezüglich des durch die einstellbare Stromquelle (108, 408) kompensierten AC-Signals wiedergibt.
  19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei das digitale Signal den zeitlichen Mittelwert des durch den Strommesstransformators (106) gemessenen Stroms wiedergibt, und die integrierte Steuerschaltung (107) das digitale Signal zum Steuern des wenigstens einen Schalters (104) verwendet.
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