DE102016001113A1

DE102016001113A1 - Steuerschaltung für eine led-beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016001113A1
Application number: DE102016001113.0A
Authority: DE
Inventors: Ki Chul An; Yong Geun Kim
Original assignee: Silicon Works Co Ltd
Current assignee: LX Semicon Co Ltd
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2016-08-04
Also published as: KR102286767B1; US20160227617A1; CN105848332A; KR20160095340A; US9655187B2

Abstract

Offenbart ist eine Steuerschaltung für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, die dafür eingerichtet ist, den Wirkungsgrad zu verbessern. Die Steuerschaltung steuert die Lichtemission einer oder mehrerer LED-Gruppen in Abhängigkeit von Änderungen einer gleichgerichteten Spannung und sie umfasst eine Stromquelle, die dafür eingerichtet ist, einen primären Strom bereitzustellen, wobei ein Ansteuerungsstrom verwendet wird, der über einen Strompfad eines Treibers ausgegeben wird, sowie einen sekundären Strom, wobei ein gleichgerichteter Strom verwendet wird, der an einen Satz von LED-Gruppen geliefert wird. Somit kann die Steuerschaltung einen Ladevorgang ausführen, wobei ein Strom verwendet wird, der von einer Stromquelle bereitgestellt wird, und sie kann für eine zusätzliche Vorrichtung eine Ladespannung bereitstellen.

Description

HINTEGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine LED-Beleuchtungsvorrichtung und insbesondere eine Steuerschaltung für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, die dafür eingerichtet ist, den Wirkungsgrad zu verbessern.
2. Stand der Technik
Eine Beleuchtungsvorrichtung ist dafür konzipiert eine Lichtquelle zu verwenden, die eine hohe Effizienz der Lichtemission aufweist, wobei eine geringe Energiemenge verwendet wird, um dadurch den Energieverbrauch zu verringern. Typische Beispiele für eine Lichtquelle, die in der Beleuchtungsvorrichtung verwendet wird, können eine LED umfassen.
LEDs unterscheiden sich von anderen Lichtquellen in Bezug auf verschiedene Eigenschaften, wie etwa den Energieverbrauch, die Lebensdauer und die Lichtqualität. Da LEDs durch einen Strom angesteuert werden, erfordert eine Beleuchtungsvorrichtung, die LEDs als eine Lichtquelle einsetzt, jedoch eine große Zahl zusätzliche Schaltungen zum Ansteuern eines Stroms.
Zur Lösung des oben beschriebenen Problems wurde eine Beleuchtungsvorrichtung vom Typ mit AC-Direktansteuerung (AC-Direkt-Typ) entwickelt, um eine LED mit einer Wechselspannung zu versorgen. Die Beleuchtungsvorrichtung ist dafür eingerichtet, eine Wechselspannung in eine gleichgerichtete Spannung umzuwandeln und unter Verwendung der gleichgerichteten Spannung einen Strom anzusteuern, derart, dass die LED Licht emittiert. Die gleichgerichtete Spannung bezeichnet eine Spannung, die durch Zweiweggleichrichtung einer Wechselspannung erhalten wird. Da die Beleuchtungsvorrichtung direkt eine Wechselspannung einsetzt, ohne die Verwendung einer Induktivität und eines Kondensators, hat die Beleuchtungsvorrichtung einen zufriedenstellenden Leistungsfaktor.
Die Beleuchtungsvorrichtung, die LEDs einsetzt, umfasst einen Treiber, der, basierend auf der Änderung der gleichgerichteten Spannung und im Zusammenhang mit der Lichtemission, einen Strompfad für einen Ansteuerungsstrom bereitstellt. Die Beleuchtungsvorrichtung kann außerdem eine zusätzliche Vorrichtung zur Steuerung eines Licht emittierenden Zustands umfassen, wie etwa eine Dimm-Schaltung oder ein Funkmodul.
In diesem Fall benötigt die zusätzliche Vorrichtung für den Betrieb eine Betriebsspannung. Die zusätzliche Vorrichtung benötigt als Betriebsspannung eine konstante Spannung von 2 V bis 5 V.
Die oben beschriebene Beleuchtungsvorrichtung kann eine externe Spannung oder eine Spannung, die durch eine Spannungsversorgung getrennt erzeugt wird, als die Betriebsspannung für die zusätzliche Vorrichtung verwenden. Falls die Beleuchtungsvorrichtung dafür eingerichtet ist, die Betriebsspannung für die zusätzliche Vorrichtung bereitzustellen wird der Wirkungsgrad der Beleuchtungsvorrichtung unvermeidlich herabgesetzt.
Somit besteht ein Bedarf für die Entwicklung einer Beleuchtungsvorrichtung, die dazu fähig ist, den Energieverbrauch zu verringern und dabei einen hohen Wirkungsgrad zu haben.
ZUSAMMENFASSUNG
Verschiedene Ausführungsformen betreffen eine Steuerschaltung für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, die eine Betriebsspannung für eine zusätzliche Vorrichtung bereitstellt, wobei sie eine gleichgerichtete Spannung verwendet, die zur Lichtemission eingesetzt wird, wodurch der Wirkungsgrad verbessert und der Energieverbrauch verringert wird.
In einer Ausführungsform wird eine Steuerschaltung für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung bereitgestellt, die in Abhängigkeit von Änderungen einer gleichgerichteten Spannung die Lichtemission durch eine oder mehrere LED-Gruppen steuert. Die Steuerschaltung kann Folgendes umfassen: einen Treiber, der dafür eingerichtet ist, einen Strompfad bereitzustellen, der der Lichtemission durch eine oder mehrere LED-Gruppen entspricht; und eine primäre Stromquelle, die dafür eingerichtet ist, unter Verwendung eines Ansteuerungsstroms des Strompfads einen primären Strom bereitzustellen. Die Steuerschaltung kann unter Verwendung des primären Stroms eine Betriebsspannung für eine zusätzliche Vorrichtung bereitstellen.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine Steuerschaltung für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung bereitgestellt, die in Abhängigkeit von Änderungen einer gleichgerichteten Spannung die Lichtemission durch eine oder mehrere LED-Gruppen steuert. Die Steuerschaltung kann Folgendes umfassen: einen Treiber, der dafür eingerichtet ist, einen Strompfad bereitzustellen, der der Lichtemission durch eine oder mehrere LED-Gruppen entspricht; und eine Stromquelle, die dafür eingerichtet ist, Folgendes bereitzustellen: einen oder mehrere von einem primären Strom, wobei ein Ansteuerungsstrom des Strompfads verwendet wird, und einem sekundären Strom, wobei eine gleichgerichtete Spannung verwendet wird, die an die eine oder mehreren LED-Gruppen geliefert wird. Die Steuerschaltung kann eine Betriebsspannung für eine zusätzliche Vorrichtung bereitstellen, wobei sie einen oder mehrere von dem primären Strom und dem sekundären Strom verwendet, die von der Stromquelle bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine Steuerschaltung für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung bereitgestellt, die in Abhängigkeit von Änderungen einer gleichgerichteten Spannung die Lichtemission durch eine oder mehrere LED-Gruppen steuert. Die Steuerschaltung kann Folgendes umfassen: einen Strompfad, der im Zusammenhang mit der Lichtemission durch die eine oder mehreren LED-Gruppen gebildet wird; und eine primäre Stromquelle, die dafür eingerichtet ist, einen primären Strom bereitzustellen, wobei ein Ansteuerungsstrom des Strompfads verwendet wird. Die Steuerschaltung kann unter Verwendung des primären Stroms eine Betriebsspannung für eine zusätzliche Vorrichtung bereitstellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 stellt ein Schaltungsdiagramm dar, das eine Steuerschaltung für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 stellt ein detailliertes Schaltungsdiagramm für einen in 1 gezeigten Treiber dar.
3 stellt ein Kurvenformdiagramm dar, um die Funktion der in 1 gezeigten Steuerschaltung zu beschreiben.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung detailliert beschrieben. Die in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendeten Begriffe sind nicht auf typische Wörterbuchdefinitionen eingeschränkt, sondern sie sind im Rahmen der Bedeutungen und Konzepte zu interpretieren, die durch die technische Idee der vorliegenden Erfindung gegeben sind.
Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung beschrieben sind, und in der Zeichnung dargestellte Konfigurationen sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und sie repräsentieren nicht die vollständige technische Idee der vorliegenden Erfindung. Somit können verschiedene gleichwertige Lösungen und Modifikationen bereitgestellt werden, die dazu geeignet sind, die Ausführungsformen und Konfigurationen zu ersetzen, zu dem Zeitpunkt, an dem die vorliegende Anmeldung eingereicht wurde.
Eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Lichtquelle verwenden, die die Lichtemissions-Eigenschaften eines Halbleiters hat, der elektrische Energie in Lichtenergie wandelt, und die Lichtquelle, die die Lichtemissions-Eigenschaften eines Halbleiters hat, kann eine LED umfassen.
Die Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine LED-Beleuchtungsvorrichtung vom AC-Direkt-Typ umfassen. Die LED-Beleuchtungsvorrichtung vom AC-Direkt-Typ veranlasst eine LED Licht zu emittieren, wobei sie eine umgesetzte Spannung verwendet, die durch die Umwandlung einer Wechselspannung erhalten wird. Wie oben beschrieben, hat die gleichgerichtete Spannung eine Kurvenform, die durch eine Zweiweggleichrichtung einer Rechteck-Wechselspannung erhalten wird. Die gleichgerichtete Spannung hat eine Welligkeit mit der der Spannungspegel basierend auf dem Halbzyklus der handelsüblichen Wechselspannung ansteigt und abfällt. Außerdem wird ein Strom, der ausgehend von der gleichgerichteten Spannung, die durch Umwandlung der Wechselspannung erhalten wird, an eine LED geliefert wird, als ein gleichgerichteter Strom bezeichnet.
Wie in 1 dargestellt, ist somit eine Beleuchtungseinheit 200, die LEDs umfasst, dafür eingerichtet, unter Verwendung einer Wechselspannung Licht zu emittieren, und ein Treiber 300 ist dafür eingerichtet, im Zusammenhang mit der Lichtemission der Beleuchtungseinheit 200 einen Strompfad bereitzustellen.
Genauer umfasst die Steuereinheit für die LED-Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Stromversorgungseinheit 100, eine Beleuchtungseinheit 200, einen Treiber 300, einen Sensorwiderstand Rs, eine primäre Stromquelle 400 und eine sekundäre Stromquelle 500.
Die Steuerschaltung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Ladeelement Cv umfassen, das durch einen primären Strom von der primären Stromquelle 400 und/oder einen sekundären Strom von der sekundären Stromquelle 500 geladen wird und das dafür eingerichtet ist, eine Ladespannung für eine zusätzliche Vorrichtung derart bereitzustellen, dass die Ladespannung als eine Betriebsspannung verwendet werden kann.
Das Ladeelement Cv kann einen Ladekondensator umfassen und die zusätzliche Vorrichtung kann einen Mikrocomputer 600 und ein Funkmodul 700 umfassen. Der Mikrocomputer 600 stellt in Reaktion auf ein Helligkeitsregelungssignal ein Steuersignal zur Helligkeitsregelung DIM für den Treiber 300 bereit und das Funkmodul 700 empfängt das Helligkeitsregelungssignal, das funkbasiert übertragen wird, und überträgt das Helligkeitsregelungssignal an den Mikrocomputer 600. Die zusätzliche Vorrichtung kann innerhalb oder außerhalb der LED-Beleuchtungsvorrichtung angeordnet sein.
Die Stromversorgungseinheit 100 ist dafür eingerichtet, eine Wechselspannung von einer Wechselstromquelle VAC gleichzurichten und die gleichgerichtete Spannung auszugeben. Die Stromversorgungseinheit 100 kann die Wechselstromquelle VAC umfassen, die dafür eingerichtet ist, eine Wechselspannung bereitzustellen, sowie eine Gleichrichterschaltung 12, die dafür eingerichtet ist, die Wechselspannung gleichzurichten und die gleichgerichtete Spannung auszugeben.
Die Wechselspannungsquelle VAC kann eine handelsübliche Stromquelle umfassen.
Die Gleichrichterschaltung 12 gibt eine gleichgerichtete Spannung aus. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Anstieg oder Abfall der gleichgerichteten Spannung einen Anstieg oder Abfall einer Welligkeit der gleichgerichteten Spannung bezeichnen. Der Strom, der von der Gleichrichterschaltung 12 in Abhängigkeit vom Anstieg oder Abfall der gleichgerichteten Spannung ausgegeben wird, entspricht dem gleichgerichteten Strom.
Die Beleuchtungseinheit 200 umfasst LEDs, die in mehrere LED-Gruppen unterteilt sind. Die LED-Gruppen der Beleuchtungseinheit 200 können in Abhängigkeit von den Anstiegen und Abfällen der gleichgerichteten Spannung, die von der Stromversorgungseinheit 100 bereitgestellt wird, sequenziell ein- und ausgeschaltet werden.
1 stellt dar, dass die Beleuchtungseinheit 200 vier LED-Gruppen LED1 bis LED4 umfasst. Jede der LED-Gruppen LED1 bis LED4 umfasst eine oder mehrere LEDs. Zur vereinfachten Beschreibung können eine oder mehrere LEDs durch ein Diodensymbol repräsentiert werden.
Der Treiber 300 ist dafür eingerichtet, eine Sensorspannung mit Referenzspannungen zu vergleichen, die den jeweiligen LED-Gruppen LED1 bis LED4 zugeordnet sind, und für die LED-Gruppen LED1 bis LED4 einen Strompfad bereitzustellen.
Der Treiber 300 hat Folgendes: Kanalanschlüsse C1 bis C4, die mit den zugehörigen Ausgangsanschlüssen der LED-Gruppen LED1 bis LED4 verbunden sind, einen Masseanschluss GND zur Verbindung mit Masse, einen Sensoranschluss Ri, der mit einem Sensorwiderstand Rs verbunden ist, und einen Anschluss zur Helligkeitsregelung, der dafür eingerichtet ist, das Steuersignal zur Helligkeitsregelung DIM zu empfangen. Der Treiber 300 steuert Änderungen des Strompfads zwischen den Kanalanschlüssen C1 bis C4 und dem Sensoranschluss Ri.
Der Sensorwiderstand Rs ist zwischen den Treiber 300 und die primäre Stromquelle 400 geschaltet und der Masseanschluss GND des Treibers 300 ist mit einem Knoten zwischen der primären Stromquelle 400 und dem Sensorwiderstand Rs verbunden. Aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration stellt der Sensorwiderstand Rs eine Sensorspannung bereit, die den Lichtemissionszuständen der LED-Gruppen LED1 bis LED4 entspricht, und er leitet den primären Strom von der primären Stromquelle 400 derart weiter, dass die primäre Stromquelle 400 in Reihe mit einem Strompfad innerhalb des Treibers 300 verbunden wird.
Der Strom, der durch den Sensorwiderstand Rs fließt, kann sich entsprechend den Lichtemissionszuständen der LED-Gruppen LED1 bis LED4 der Beleuchtungseinheit 200 ändern und er ist als ein Ansteuerungsstrom Id definiert.
Die primäre Stromquelle 400 ist über den Sensorwiderstand Rs in Reihe mit dem Strompfad des Treibers 300 derart verbunden, dass durch die gleichgerichtete Spannung eine Teilspannung gebildet wird. Die primäre Stromquelle 400 ist dafür eingerichtet, die Teilspannung auf eine vorgegebene Spannung oder weniger zu regeln und einen primären Strom bereitzustellen, der der Teilspannung entspricht.
Die primäre Stromquelle 400 umfasst einen Ausgangswiderstand Rc, der über den Sensorwiderstand Rs in Reihe mit dem Strompfad des Treibers 300 verbunden ist. Durch die oben beschriebene Konfiguration kann der Ansteuerungsstrom Id in den Ausgangswiderstand Rc eingespeist werden. Hierdurch wird im Ausgangswiderstand Rc die auf der gleichgerichteten Spannung basierende Teilspannung gebildet.
Die primäre Stromquelle 400 umfasst eine Schaltung zur Spannungsaufrechterhaltung, die die Teilspannung des Ausgangswiderstands Rc auf den vorgegebenen Pegel oder darunter regelt.
Die Schaltung zur Spannungsaufrechterhaltung kann dafür eingerichtet sein, den Pegel der Teilspannung dadurch zu steuern, dass sie den Strom des Ausgangswiderstands Rc unter Verwendung einer Zenerdiode Zd1 regelt. Für diese Funktion kann die Schaltung zur Spannungsaufrechterhaltung einen NPN Bipolartransistor Q1, eine Zenerdiode Zd1 und einen Widerstand Rd umfassen. Der NPN Bipolartransistor Q1 ist parallel mit dem Ausgangswiderstand Rc verbunden und dafür eingerichtet, einen Strom zu steuern, der durch den Ausgangswiderstand Rc fließt, der Widerstand Rd ist zwischen Masse und der Basis des NPN Bipolartransistors Q1 geschaltet und die Zenerdiode Zd1 ist dafür eingerichtet, die Basisspannung des NPN Bipolartransistors Q1 derart zu steuern, dass die Basisspannung einen voreingestellten Pegel nicht übersteigt.
Wenn die am Ausgangswiderstand Rc anliegende Teilspannung auf einen vorgegebenen Pegel oder darüber ansteigt, leitet der NPN Bipolartransistor Q1 aufgrund der Änderung der Basisspannung einen Strom, der auf den Ausgangswiderstand Rc übertragen wird, an Masse. Hierdurch regelt die Schaltung zur Spannungsaufrechterhaltung die am Ausgangswiderstand Rc anliegende Teilspannung derart, dass die Teilspannung nicht auf den vorgegebenen Pegel oder darüber ansteigt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann die primäre Stromquelle 400 einen primären Strom, der der Teilspannung entspricht, die am Ausgangswiderstand Rc anliegt, an das Ladeelement Cv liefern. Die primäre Stromquelle 400 kann dafür eingerichtet sein, einen primären Strom über eine Diode Ds, die in Durchlassrichtung angeordnet ist, an das Ladeelement Cv zu liefern.
Die sekundäre Stromquelle 500 stellt einen sekundären Strom, der aus der gleichgerichteten Spannung erhalten wird, für die zusätzliche Vorrichtung bereit, wenn eine an die zusätzliche Vorrichtung gelieferte Betriebsspannung auf den vorgegebenen Pegel oder darunter abgesenkt wird. Dies bedeutet, dass wenn die an die zusätzliche Vorrichtung gelieferte Betriebsspannung auf den vorgegebenen Pegel oder darunter abgesenkt wird, die sekundäre Stromquelle 500 einen sekundären Strom an das Ladeelement Cv liefert, der erhalten wird, indem der gleichgerichtete Strom durch die gleichgerichtete Spannung gesteuert wird, wobei die Ladespannung kompensiert und dadurch die Betriebsspannung stabilisiert wird.
Die sekundäre Stromquelle 500 umfasst ein Schaltelement Q2, das einen sekundären Strom bereitstellt. Das Schaltelement Q2 kann einen NMOS-Transistor umfassen. Die sekundäre Stromquelle 500 kann dafür eingerichtet sein, eine oder mehrere der folgenden Funktionen auszuführen: eine Konstantspannungssteuerung für die Gatespannung des Schaltelements Q2 und eine Stromregelung für den sekundären Strom, der vom Schaltelement Q2 ausgegeben wird.
Für diese Funktion kann die sekundäre Stromquelle 500 ein Schaltelement Q2, eine Gate-Steuerschaltung, eine Konstantspannungs-Steuerschaltung, eine Stromregelschaltung und eine Last umfassen.
Die Last kann an einem Eingang und/oder an einem Ausgang des Schaltelements Q2 angeschlossen sein, und sie kann Widerstände R1 und R2 umfassen. Eine sekundäre Spannung, die durch ein Herabsetzen der gleichgerichteten Spannung erhalten wird, kann in der Last gebildet werden, wobei die Widerstände R1 und R4 enthalten sind.
Die Gate-Steuerschaltung kann die Widerstände R3 und R4 und einen NPN Bipolartransistor Q3 umfassen. Der NPN Bipolartransistor Q3 ist dafür eingerichtet, über seine Basis unter Verwendung der Widerstände R3 und R5 die Betriebsspannung des Stromzustands zu erhalten.
Genauer wird die an die zusätzliche Vorrichtung gelieferte Betriebsspannung durch den Widerstand R5 erfasst und die vom Widerstand R5 erfasste Betriebsspannung wird vom Widerstand R3 geteilt und an der Basis des NPN Bipolartransistors Q3 eingespeist. Der NPN Bipolartransistor Q3 steuert die Gate-Elektrode des Schaltelements Q2 in Abhängigkeit von der Betriebsspannung, die an dessen Basis-Elektrode anliegt, derart, dass die Betriebsspannung durch den sekundären Strom, der über die Source-Elektrode des Schaltelements Q2 ausgegeben wird, beibehalten wird.
Die Konstantspannungs-Steuerschaltung kann eine Zenerdiode Zd2 enthalten und die Zenerdiode Zd2 ist mit der Gate-Elektrode des Schaltelements Q2 verbunden und sie verhindert, dass ein vorgegebener Pegel oder mehr der Spannung auf die Gate-Elektrode des Schaltelements Q2 gegeben wird. Dies bedeutet, dass die Zenerdiode Zd2 die maximale Spannung regelt, die auf die Gate-Elektrode des Schaltelements Q2 gegeben wird.
Die Stromregelschaltung kann einen NPN Bipolartransistors Q4 umfassen. Der NPN Bipolartransistors Q4 hat eine Basis-Elektrode, die mit dem Knoten zwischen dem Schaltelement Q2 und dem Widerstand R4 verbunden ist. Wird der Ausgangsstrom des Schaltelements Q2 erhöht, lässt der NPN Bipolartransistors Q4 die Gatespannung des Schaltelements Q2 abfallen, indem er die Stromstärke zwischen Masse und der Gate-Elektrode des Schaltelements Q2 erhöht.
Der Treiber 300 stellt einen Strompfad bereit, der Lichtemissionen der jeweiligen LED-Gruppen LED1 bis LED4 entspricht und er regelt einen Fluss des Ansteuerungsstroms Id, der durch den Sensorwiderstand Rs im Strompfad fließt. Der Treiber 300 kann die Leuchtkraft regeln, indem er in Abhängigkeit vom Steuersignal zur Helligkeitsregelung DIM die Stärke des Ansteuerungsstroms Id einstellt.
Die LED-Gruppen LED1 bis LED4 der Beleuchtungseinheit 200 werden in Abhängigkeit von der gleichgerichteten Spannung sequenziell ein- oder ausgeschaltet.
Wenn die gleichgerichtete Spannung ansteigt, um nacheinander die Lichtemissionsspannungen der jeweiligen LED-Gruppen LED1 bis LED4 zu erreichen, stellt der Treiber 300 einen Strompfad bereit, der den Lichtemissionen der jeweiligen LED-Gruppen LED1 bis LED4 entspricht.
Die Lichtemissionsspannung V4 zur Ansteuerung der LED-Gruppe LED4 zur Lichtemission ist als eine Spannung definiert, um jede der LED-Gruppen LED1 bis LED4 so anzusteuern, dass sie Licht emittieren. Die Lichtemissionsspannung V3 zur Ansteuerung der LED-Gruppe LED3 zur Lichtemission ist als eine Spannung definiert, um die LED-Gruppen LED1 bis LED3 so anzusteuern, dass sie Licht emittieren. Die Lichtemissionsspannung V2 zur Ansteuerung der LED-Gruppe LED2 zur Lichtemission ist als eine Spannung definiert, um die LED-Gruppen LED1 bis LED2 so anzusteuern, dass sie Licht emittieren. Die Lichtemissionsspannung V1 zur Ansteuerung der LED-Gruppe LED1 zur Lichtemission ist als eine Spannung definiert, um nur die LED-Gruppe LED1 so anzusteuern, dass sie Licht emittiert.
Wie in 2 dargestellt, umfasst der Treiber 300 Schaltstromkreise 31 bis 34 und eine Referenzspannungs-Versorgungseinheit 20. Die Schaltstromkreise 31 bis 34 stellen einen Strompfad für die LED-Gruppen LED1 bis LED4 bereit und die Referenzspannungs-Versorgungseinheit 20 stellt die Referenzspannungen VREF1 bis VREF4 bereit.
Der Treiber 300 kann die Leuchtkraft steuern, indem er die Stärke des Ansteuerungsstroms Id auf dem Strompfad gemäß dem Steuersignal zur Helligkeitsregelung DIM einstellt, das auf den Anschluss zur Helligkeitsregelung gegeben wird. Für diese Funktion kann der Treiber 300 dafür eingerichtet sein, die Pegel der gesamten Referenzspannungen der Referenzspannungs-Versorgungseinheit 20 entsprechend dem Steuersignal zur Helligkeitsregelung DIM zu steuern, oder er kann dafür eingerichtet sein, den Betrieb der Schaltstromkreise 31 bis 34 entsprechend dem Steuersignal zur Helligkeitsregelung DIM zu steuern. Da die Konfiguration des Treibers 300 für die Anwendung des Steuersignals zur Helligkeitsregelung DIM auf verschiedene Weisen implementiert sein kann, sind die detaillierten Darstellungen und Beschreibungen davon in diesem Dokument ausgespart.
Die Referenzspannungs-Versorgungseinheit 20 kann dafür eingerichtet sein, entsprechend den Vorgaben eines Konstrukteurs die Referenzspannungen VREF1 bis VREF4 mit unterschiedlichen Pegeln bereitzustellen.
Die Referenzspannungs-Versorgungseinheit 20 kann mehrere Widerstände umfassen, die untereinander in Reihe geschaltet sind und dabei eine konstante Spannung erhalten. Die Referenzspannungs-Versorgungseinheit 20 kann dafür eingerichtet sein, die Referenzspannungen VREF1 bis VREF4 mit unterschiedlichen Pegeln über die Knoten zwischen den jeweiligen Widerständen auszugeben. Die Referenzspannungs-Versorgungseinheit 20 kann anders als in der oben beschriebenen Konfiguration unabhängige Spannungsversorgungsquellen umfassen, um die Referenzspannungen VREF1 bis VREF4 mit unterschiedlichen Pegeln bereitzustellen. Die Referenzspannungs-Versorgungseinheit 20 nutzt die Masse gemeinsam mit dem Sensorwiderstand Rs. Für diese Funktion der gemeinsamen Nutzung ist die Referenzspannungs-Versorgungseinheit 20 mit dem Masseanschluss GND verbunden.
Von den Referenzspannungen VREF1 bis VREF4 mit unterschiedlichen Pegeln kann die Referenzspannung VREF1 den niedrigsten Spannungspegel haben und die Referenzspannung VREF4 kann den höchsten Spannungspegel haben. Der Spannungspegel kann in der Reihenfolge der Referenzspannungen VREF1, VREF2, VREF3 und VREF4 fortschreitend zunehmen.
Die Referenzspannung VREF1 hat einen Pegel zum Abschalten des Schaltstromkreises 31 zu dem Zeitpunkt, zu dem die LED-Gruppe LED2 Licht emittiert. Genauer kann die Referenzspannung VREF1 auf einen niedrigeren Pegel gesetzt werden als die Sensorspannung, die in Reaktion auf die Lichtemission der LED-Gruppe LED2 gebildet wird.
Die Referenzspannung VREF2 kann einen Pegel zum Abschalten des Schaltstromkreises 32 zu dem Zeitpunkt, zu dem die LED-Gruppe LED3 Licht emittiert, haben. Genauer kann die Referenzspannung VREF2 auf einen niedrigeren Pegel gesetzt werden als die Sensorspannung, die in Reaktion auf die Lichtemission der LED-Gruppe LED3 gebildet wird.
Die Referenzspannung VREF3 hat einen Pegel zum Abschalten des Schaltstromkreises 33 zu dem Zeitpunkt, zu dem die LED-Gruppe LED4 Licht emittiert. Genauer kann die Referenzspannung VREF3 auf einen niedrigeren Pegel gesetzt werden als die Sensorspannung, die in Reaktion auf die Lichtemission der LED-Gruppe LED4 gebildet wird.
Die Referenzspannung VREF4 kann auf einen höheren Pegel als die Sensorspannung im Bereich des oberen Grenzpegels der gleichgerichteten Spannung eingestellt werden.
Die Schaltstromkreise 31 bis 34 sind über den Sensorspannungsanschluss Ri gemeinsam mit dem Sensorwiderstand Rs verbunden, um eine Stromregelung durchzuführen und einen Strompfad zu bilden.
Die Schaltstromkreise 31 bis 34 vergleichen die Sensorspannung des Sensorwiderstands Rs mit den Referenzspannungen VREF1 bis VREF4 der Referenzspannungs-Versorgungseinheit 20 und bilden einen Strompfad entsprechend der Lichtemission der Beleuchtungseinheit 200.
Jeder der Schaltstromkreise 31 bis 34 empfängt eine hochpegelige Referenzspannung, wenn der Schaltstromkreis mit einer LED-Gruppe verbunden ist, die entfernt von der Position ist, auf die die gleichgerichtete Spannung angewendet wird.
Jeder der Schaltstromkreise 31 bis 34 kann einen Komparator 50 und ein Schaltelement umfassen und das Schaltelement kann einen NMOS-Transistor 52 umfassen.
Der in jedem der Schaltstromkreise 31 bis 34 enthaltene Komparator 50 umfasst Folgendes: einen positiven Eingangsanschluss (+), der dafür eingerichtet ist, eine Referenzspannung zu erhalten, einen negativen Eingangsanschluss (–), der dafür eingerichtet ist, eine Sensorspannung zu erhalten, und einen Ausgangsanschluss, der dafür eingerichtet ist, ein Ergebnis auszugeben, das durch den Vergleich der Referenzspannung mit der Sensorspannung erhalten wird.
Der in jedem der Schaltstromkreise 31 bis 34 enthaltene NMOS-Transistor 52 führt entsprechend der Ausgabe des Komparators 50, die auf seine Gate-Elektrode gegeben wird, einen Schaltvorgang zur Steuerung eines Flusses des Ansteuerungsstroms Id aus.
Der Betrieb der Steuerschaltung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird detaillierter mit Bezug auf 3 beschrieben. Für eine zweckmäßige Beschreibung ist die Funktion der Steuerschaltung in die Funktion der Bereitstellung eines Strompfades durch den Treiber 300 und den Ladevorgang durch die primäre Stromquelle 400 und die sekundäre Stromquelle 500 unterteilt.
Zuerst wird die Funktion der Änderung des Strompfades durch den Treiber 300 entsprechend den Lichtemissionszuständen der LED1 bis LED4, die in Abhängigkeit von Änderungen der gleichgerichteten Spannung Vrec geändert werden, beschrieben.
Wenn die gleichgerichtete Spannung Vrec sich im anfänglichen Zustand befindet, hält jeder der Schaltstromkreise 31 bis 34 einen Einschaltzustand aufrecht, da die Referenzspannungen VREF1 bis VREF4, die an den positiven Eingangsanschlüssen (+) der jeweiligen Schaltstromkreise 31 bis 34 anliegen, höher sind als die Stromsensorspannung, die auf die negativen Eingangsanschlüsse (–) der jeweiligen Schaltstromkreise 31 bis 34 gegeben wird. Dabei werden die LED-Gruppen LED1 bis LED4 abgeschaltet.
Anschließend, wenn die gleichgerichtete Spannung Vrec steigt und dabei die Lichtemissionsspannung V1 erreicht, emittiert die LED-Gruppe LED1 Licht. Wenn die LED-Gruppe LED1 Licht emittiert, stellt der Schaltstromkreis 31, der mit der LED-Gruppe LED1 verbunden ist, einen Strompfad bereit. Dies bedeutet, dass der Strompfad durch den Schaltstromkreis 31 gebildet wird.
Wenn die LED-Gruppe LED1 Licht emittiert, setzt ein Fluss eines Ansteuerungsstroms Id in dem Strompfad ein, der vom Schaltstromkreis 31 gebildet wird. Dabei werden jedoch, da der Pegel der Sensorspannung niedrig ist, die Einschaltzustände der Schaltstromkreise 31 bis 34 nicht geändert.
Anschließend, während die gleichgerichtete Spannung Vrec die Lichtemissionsspannung V2 erreicht, wird der Ansteuerungsstrom Id durch die Regelfunktion des Schaltstromkreises 31 auf eine vorgegebene Stärke geregelt.
Anschließend, wenn die gleichgerichtete Spannung Vrec die Lichtemissionsspannung V2 erreicht, emittiert die LED-Gruppe LED2 Licht. Wenn die LED-Gruppe LED2 Licht emittiert, stellt der Schaltstromkreis 32, der mit der LED-Gruppe LED2 verbunden ist, einen Strompfad bereit. Zu diesem Zeitpunkt behält die LED-Gruppe LED1 ebenfalls den Lichtemissionszustand bei.
Wenn die LED-Gruppe LED2 Licht emittiert, setzt ein Fluss eines Ansteuerungsstroms Id in dem Strompfad ein, der vom Schaltstromkreis 32 gebildet wird, und die Sensorspannung hat zu diesem Zeitpunkt einen höheren Pegel als die Referenzspannung VREF1. Daher wird der NMOS-Transistor 52 des Schaltstromkreises 31 durch eine Ausgabe des Komparators 50 abgeschaltet. Dies bedeutet, dass der Schaltstromkreis 31 abgeschaltet wird und dass der Schaltstromkreis 32 einen selektiven Strompfad bereitstellt, der zu der Lichtemission durch die LED-Gruppe LED2 gehört.
Anschließend, während die gleichgerichtete Spannung Vrec die Lichtemissionsspannung V3 erreicht, wird der Ansteuerungsstrom Id durch die Regelfunktion des Schaltstromkreises 32 auf eine vorgegebene Stärke geregelt.
Wenn die gleichgerichtete Spannung Vrec die Lichtemissionsspannung V3 erreicht, emittiert die LED-Gruppe LED3 Licht. Wenn die LED-Gruppe LED3 Licht emittiert, stellt der Schaltstromkreis 33, der mit der LED-Gruppe LED3 verbunden ist, einen Strompfad bereit. Zu diesem Zeitpunkt behalten die LED-Gruppen LED1 und LED2 ebenfalls den Lichtemissionszustand bei.
Wenn die LED-Gruppe LED3 Licht emittiert, setzt ein Fluss eines Ansteuerungsstroms Id in dem Strompfad ein, der vom Schaltstromkreis 33 gebildet wird, und die Sensorspannung hat zu diesem Zeitpunkt einen höheren Pegel als die Referenzspannung VREF2. Daher wird der NMOS-Transistor 52 des Schaltstromkreises 32 durch eine Ausgabe des Komparators 50 abgeschaltet. Dies bedeutet, dass der Schaltstromkreis 32 abgeschaltet wird und dass der Schaltstromkreis 33 einen selektiven Strompfad bereitstellt, der zu der Lichtemission durch die LED-Gruppe LED3 gehört.
Anschließend, während die gleichgerichtete Spannung Vrec die Lichtemissionsspannung V4 erreicht, wird der Ansteuerungsstrom Id durch die Regelfunktion des Schaltstromkreises 33 auf eine vorgegebene Stärke geregelt.
Anschließend, wenn die gleichgerichtete Spannung Vrec die Lichtemissionsspannung V4 erreicht, emittiert die LED-Gruppe LED4 Licht. Wenn die LED-Gruppe LED4 Licht emittiert, stellt der Schaltstromkreis 34, der mit der LED-Gruppe LED4 verbunden ist, einen Strompfad bereit. Zu diesem Zeitpunkt behalten die LED-Gruppen LED1 bis LED3 ebenfalls den Lichtemissionszustand bei.
Wenn die LED-Gruppe LED4 Licht emittiert, setzt ein Fluss eines Ansteuerungsstroms Id in dem Strompfad ein, der vom Schaltstromkreis 34 gebildet wird, und die Sensorspannung hat zu diesem Zeitpunkt einen höheren Pegel als die Referenzspannung VREF3. Daher wird der NMOS-Transistor 52 des Schaltstromkreises 33 durch eine Ausgabe des Komparators 50 abgeschaltet. Dies bedeutet, dass der Schaltstromkreis 33 abgeschaltet wird und dass der Schaltstromkreis 34 einen selektiven Strompfad bereitstellt, der zu der Lichtemission durch die LED-Gruppe LED4 gehört.
Nachdem sie auf den oberen Grenzpegel angestiegen ist, beginnt die gleichgerichtete Spannung Vrec abzufallen.
Dabei gilt, dass während die gleichgerichtete Spannung Vrec den oberen Grenzpegel erreicht, der Ansteuerungsstrom Id durch die Regelfunktion des Schaltstromkreises 34 auf eine vorgegebene Stärke geregelt wird.
Auf der anderen Seite gilt, dass wenn die gleichgerichtete Spannung Vrec ausgehend vom oberen Grenzpegel fortschreitend unter die Lichtemissionsspannungen V4, V3, V2 und V1 abfällt, die LED-Gruppen LED4 bis LED1 sequenziell abgeschaltet werden. Außerdem gilt, dass der Ansteuerungsstrom Id in Reaktion auf das Abschalten der LED-Gruppen LED4 bis LED1 stufenweise abnimmt.
Wie oben beschrieben, kann der Treiber 300 in Abhängigkeit von den Lichtemissionszuständen der LED-Gruppen LED1 bis LED4 einen Strompfad ändern und bereitstellen.
Die Steuerschaltung der LED-Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Ladeelement Cv unter Verwendung der primären Stromquelle 400 und der sekundären Stromquelle 500 laden und für die zusätzliche Vorrichtung eine Betriebsspannung bereitstellen, wobei sie in Abhängigkeit von den Änderungen der Lichtemissionszustände der LED-Diodengruppen LED1 bis LED4 einen Strompfad ändert und bereitstellt.
Der Ladevorgang gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun detailliert beschrieben.
Zuerst wird der Ladevorgang durch die primäre Stromquelle 400 beschrieben.
Ändert sich die gleichgerichtete Spannung Vrec in den Bereich der Lichtemissionsspannung V1 oder darüber, stellt der Treiber 300 einen Strompfad bereit, der der Lichtemission zugeordnet ist, und der Ansteuerungsstrom Id wird über den Strompfad geleitet. Der Ansteuerungsstrom Id hat eine Kurvenform, die in Abhängigkeit von den Änderungen der gleichgerichteten Spannung Vrec in Stufen ansteigt oder abfällt.
Der Ansteuerungsstrom Id wird über den Sensorwiderstand Rs zum Ausgangswiderstand Rc geleitet und im Ausgangswiderstand Rc wird durch den Ansteuerungsstrom Id eine Teilspannung gebildet. Hierdurch wird die gleichgerichtete Spannung Vrec durch den Treiber 300, den Sensorwiderstand Rs und den Ausgangswiderstand Rc geteilt und die Teilspannung, die der Änderung der gleichgerichteten Spannung Vrec entspricht, wird im Ausgangswiderstand Rc gebildet.
Somit kann der primäre Strom durch die Teilspannung über eine Diode Ds zum Ladelement Cv geleitet werden und das Ladeelement Cv hat eine Ladespannung durch den primären Strom.
Das Ladeelement Cv ist dafür eingerichtet eine Ladespannung zu haben, um Betriebsspannungen für den Mikrocomputer 600 und das Funkmodul 700 zu liefern, die als zusätzliche Vorrichtungen implementiert sind. Dabei kann die Kapazität des Ladelements Cv auf einen solchen Wert eingestellt werden, dass eine konstante Spannung von 2 V bis 5 V bereitgestellt wird, die für die Betriebsspannungen der zusätzlichen Vorrichtungen, wie etwa dem Mikrocomputer 600 und dem Funkmodul 700, erforderlich ist, und eine Bereitstellung des primären Stroms in einem Überstromzustand an das Ladeelement Cv kann durch die Schaltung zur Spannungsaufrechterhaltung gesteuert werden, die den NPN Bipolartransistor Q1, die Zenerdiode Zd1 und den Widerstand Rd umfasst.
In der Schaltung zur Spannungsaufrechterhaltung wird die auf die Basis des NPN Bipolartransistors Q1 gegebene Spannung durch die Zenerdiode Zd1 geregelt. Somit kann die Teilspannung des Ausgangswiderstands Rc mit einem vorgegebenen Pegel oder weniger aufrechterhalten werden und die Stärke des primären Stroms, der an das Ladeelement Cv geliefert wird, kann gesteuert werden.
Fällt die gleichgerichtete Spannung Vrec unter die Lichtemissionsspannung V1 ab, werden die LED-Gruppen LED1 bis LED4 abgeschaltet und der Ansteuerungsstrom Id wird nicht vom Treiber 300 ausgegeben. In diesem Fall kann die primäre Stromquelle 400 gegebenenfalls den primären Strom nicht gleichmäßig liefern und das Ladeelement Cv kann gegebenenfalls nicht durch den primären Strom geladen werden.
Wird die gleichgerichtete Spannung Vrec wie oben beschrieben unter die Lichtemissionsspannung V1 abgesenkt, kann die sekundäre Stromquelle 500 einen sekundären Strom an das Ladeelement Cv liefern und das Ladeelement Cv kann durch den sekundären Strom geladen werden. Dies bedeutet, dass der Pegel der Betriebsspannung, die an die Last geliefert wird, absinken kann.
Die sekundäre Stromquelle 500 stellt über den Pegel der an die Last bereitgestellten Betriebsspannung fest, wann der sekundäre Strom geliefert wird.
Sinkt die Betriebsspannung auf einen vorgegebenen Pegel oder darunter ab, stellt die sekundäre Stromquelle 500 in Reaktion auf den Pegel der Betriebsspannung einen sekundären Strom für das Ladeelement Cv bereit.
Wird die gleichgerichtete Spannung Vrec bei der Lichtemissionsspannung V1 oder darüber aufrechterhalten, ist die Betriebsspannung der Last ausreichend hoch, wobei die Betriebsspannung über den Widerstand R5 auf die Basis des NPN Bipolartransistors Q3 gegeben wird. Somit wird der NPN Bipolartransistor Q3 eingeschaltet. Da der NPN Bipolartransistor Q3 eingeschaltet ist, ist die Gatespannung des NMOS-Transistors Q2 in einem niedrigpegeligen Zustand fixiert. Somit ist der NMOS-Transistor Q2 ausgeschaltet und es wird kein sekundärer Strom an das Ladeelement Cv geliefert.
Fällt die gleichgerichtete Spannung Vrec unter die Lichtemissionsspannung V1 ab, sinkt die Betriebsspannung der Last, wobei die Betriebsspannung über den Widerstand R5 auf die Basis des NPN Bipolartransistors Q3 gegeben wird. Sinkt die Betriebsspannung der Last, steuert der NPN Bipolartransistor Q3 die Stromstärke in Abhängigkeit von der Betriebsspannung der Last und die Gatespannung des NMOS-Transistors Q2 steigt an, wenn die Kollektorspannung des NPN Bipolartransistors Q3 hoch ist. Damit kann der NMOS-Transistor Q2 in Reaktion auf die Änderung der Gatespannung einen gleichgerichteten Strom als einen sekundären Strom liefern, der der gleichgerichteten Spannung entspricht. Dies bedeutet, dass der NMOS-Transistor Q2 beginnt den sekundären Strom zu liefern. Solange der NPN Bipolartransistor Q3 angesteuert wird, kann der NMOS-Transistor Q2 entsprechend der über den Widerstand R2 angewendeten Gatespannung den gleichgerichteten Strom als den sekundären Strom liefern.
Die Stromversorgung des NMOS-Transistors Q2 kann durch die Spannungsregelungsfunktion zur Regelung der Gatespannung durch die Zenerdiode Zd2 und die Stromregelungsfunktion des NPN Bipolartransistors Q4 gesteuert werden.
Die Zenerdiode Zd2 regelt die auf die Gate-Elektrode des NMOS-Transistors Q2 gegebenen Spannung derart, dass die Spannung nicht auf einen voreingestellten Pegel oder darüber ansteigt. Somit kann die Stärke des vom NMOS-Transistor Q2 bereitgestellten sekundären Stroms gesteuert werden.
Außerdem gilt, dass wenn die gleichgerichtete Spannung Vrec geringer ist als die Lichtemissionsspannung V1, dieser Zustand einem Talabschnitt entspricht, in dem die gleichgerichtete Spannung Vrec ansteigt, nachdem sie auf den niedrigsten Spannungspegel abgefallen ist. Der gleichgerichtete Strom kann die anfängliche transiente Eigenschaft zu dem Zeitpunkt haben, zu dem die gleichgerichtete Spannung Vrec vom niedrigsten Punkt ansteigt.
Wenn der gleichgerichtete Strom mit der transienten Eigenschaft erzeugt wird, kann der NPN Bipolartransistor Q4 durch die am Widerstand R4 anliegende Spannung betrieben werden und die Gatespannung des NMOS-Transistors Q2 kann durch den Betrieb des NPN Bipolartransistors Q4 gesteuert werden. Dies bedeutet, dass wenn der gleichgerichtete Strom mit der transienten Eigenschaft erzeugt wird, die transiente Eigenschaft in den sekundären Strom umgesetzt wird, der vom NMOS-Transistor Q2 ausgegeben wird. Dabei wird die Gatespannung des NMOS-Transistors Q2 durch den Betrieb des NPN Bipolartransistors Q4 abgesenkt. Hierdurch führt der NPN Bipolartransistor Q4 eine Stromregelungsfunktion aus, die einem gleichgerichteten Strom entspricht, der die transiente Eigenschaft hat und der vom NMOS-Transistor Q2 ausgegeben wird, wobei die transiente Eigenschaft des sekundären Stroms, der vom NMOS-Transistor Q2 geliefert wird, von der Stromregelung des NPN Bipolartransistors Q4 gesteuert werden kann.
Wenn die gleichgerichtete Spannung Vrec gleich der Lichtemissionsspannung V1 ist oder darüber liegt, wird das Ladelement Cv durch den primären Strom der primären Stromquelle 400 geladen, und wenn die gleichgerichtete Spannung Vrec geringer ist als die Lichtemissionsspannung V1, wird das Ladeelement Cv durch den sekundären Strom der sekundären Stromquelle 500 geladen.
Ist die gleichgerichtete Spannung Vrec gleich der Lichtemissionsspannung V1 oder größer, kann die in der primären Stromquelle 400 gebildete Teilspannung bei einem höheren Wert aufrechterhalten werden als die Spannung, die durch die sekundäre Stromquelle 500 gebildet wird. Dies dient dazu den Wirkungsgrad der Lichtemission sicherzustellen, indem die Einspeisung des sekundären Stroms von der sekundären Stromquelle 500 unterdrückt wird während eine Lichtemission stattfindet.
Wie oben beschrieben, kann das Ladeelement Cv den Ladezustand beibehalten und die Betriebsspannung für die zusätzliche Vorrichtung kann über die gleichgerichtete Spannung bereitgestellt werden, die für die Lichtemission verwendet wird. Somit kann der Wirkungsgrad der LED-Beleuchtungsvorrichtung verbessert und der Energieverbrauch kann verringert werden.
Außerdem gilt, dass selbst dann, wenn die Stärke des Ansteuerungsstroms Id abnimmt, das Ladeelement Cv unterstützend durch den gleichgerichteten Strom geladen werden kann. Somit kann die Ladespannung stabil aufrechterhalten werden und die Betriebsspannung kann gleichmäßig an die zusätzliche Vorrichtung geliefert werden.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Steuerschaltung für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung eine Betriebsspannung für eine zusätzliche Spannung bereitstellen, wobei eine gleichgerichtete Spannung eingesetzt wird, die zur Lichtemission verwendet wird, wodurch der Wirkungsgrad verbessert und der Energieverbrauch verringert wird.
Außerdem gilt, dass die Steuerschaltung eine Betriebsspannung für eine zusätzliche Vorrichtung durch einen Ladevorgang liefern kann, wobei ein Ansteuerungsstrom verwendet wird, der vom Strompfad zur Lichtemission ausgegeben wird, und sie kann unter Verwendung einer gleichgerichteten Spannung einen Ladevorgang unterstützen, wenn ein Ansteuerungsstrom abfällt, wodurch eine Ladespannung stabil aufrechterhalten wird. Somit kann die Betriebsspannung gleichmäßig an die zusätzliche Vorrichtung geliefert werden.
Obwohl obenstehend verschiedene Ausführungsformen beschrieben wurden, ist für den Fachmann ersichtlich, dass die beschriebenen Ausführungsformen nur beispielhaft sind. Daher sollte die in diesem Dokument beschriebene Offenbarung nicht aufgrund der beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt werden.

Claims

Steuerschaltung für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, die in Abhängigkeit von Änderungen einer gleichgerichteten Spannung die Lichtemission einer oder mehrerer LED-Gruppen steuert, wobei die Steuerschaltung Folgendes umfasst: einen Treiber, der dafür eingerichtet ist, einen Strompfad bereitzustellen, der der Lichtemission der einen oder mehreren LED-Gruppen entspricht; und eine primäre Stromquelle, die dafür eingerichtet ist, unter Verwendung eines Ansteuerungsstroms auf dem Strompfad einen primären Strom bereitzustellen, wobei die Steuerschaltung unter Verwendung des primären Stroms eine Betriebsspannung für eine zusätzliche Vorrichtung bereitstellt.
Steuerschaltung nach Anspruch 1, wobei die primäre Stromquelle in Reihe mit dem Strompfad geschaltet ist, um dadurch eine Teilspannung zu bilden, die dem Ansteuerungsstrom entspricht, und die Teilspannung auf eine vorgegebene Spannung oder darunter regelt, um dadurch den primären Strom bereitzustellen.
Steuerschaltung nach Anspruch 1, die außerdem ein Ladeelement umfasst, das durch den primären Strom geladen wird und das dafür eingerichtet ist, eine Ladespannung mit verringerter Welligkeit für die zusätzliche Vorrichtung bereitzustellen, wobei die Ladespannung als die Betriebsspannung bereitgestellt wird.
Steuerschaltung nach Anspruch 1, die außerdem eine sekundäre Stromquelle umfasst, die dafür eingerichtet ist, durch die gleichgerichtete Spannung einen sekundären Strom für die zusätzliche Vorrichtung bereitzustellen, wenn die an die zusätzliche Vorrichtung gelieferter Betriebsspannung auf einen vorgegebenen Pegel oder darunter abgesenkt wird.
Steuerschaltung nach Anspruch 4, wobei die primäre Stromquelle in Reihe mit dem Strompfad geschaltet ist, um dadurch eine dem Ansteuerungsstrom entsprechende Teilspannung zu bilden, und wobei sie den primären Strom unter Verwendung der Teilspannung bereitstellt, und der Maximalwert der durch die primäre Stromquelle geregelten Teilspannung so eingestellt wird, dass er höher ist als eine sekundäre Spannung der sekundären Stromquelle, die den sekundären Strom bereitstellt.
Steuerschaltung nach Anspruch 4, wobei die sekundäre Stromquelle ein Schaltelement umfasst, dass dafür eingerichtet ist, den sekundären Strom bereitzustellen, der der gleichgerichteten Spannung entspricht, und wobei die sekundäre Stromquelle, basierend auf einer Bestimmung durch die Betriebsspannung, über das Schaltelement den sekundären Strom für die zusätzliche Vorrichtung bereitstellt und eine oder mehrere der folgenden Funktionen ausführt: eine Konstantspannungssteuerung für eine Gatespannung des Schaltelements und eine Stromregelung für den sekundären Strom, der vom Schaltelement bereitgestellt wird, um den sekundären Strom bereitzustellen.
Steuerschaltung nach Anspruch 4, wobei die sekundäre Stromquelle Folgendes umfasst: ein Schaltelement, das dafür eingerichtet ist, den sekundären Strom durch den gleichgerichteten Strom bereitzustellen; eine Gate-Steuerschaltung, die dafür eingerichtet ist, in Abhängigkeit vom Pegel der Betriebsspannung den Pegel der Gatespannung des Schaltelements zu steuern; eine Stromregelschaltung, die dafür eingerichtet ist, für das Schaltelement eine Stromregelung auszuführen, indem sie in Abhängigkeit von der Stärke des vom Schaltelement bereitgestellten sekundären Stroms den Pegel der Gatespannung steuert; und eine Last, die an einem Ausgang des Schaltelements gebildet und dafür eingerichtet ist, den sekundären Strom für die zusätzliche Vorrichtung bereitzustellen.
Steuerschaltung für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, die in Abhängigkeit von Änderungen einer gleichgerichteten Spannung die Lichtemission einer oder mehrerer LED-Gruppen steuert, wobei die Steuerschaltung Folgendes umfasst: einen Treiber, der dafür eingerichtet ist, einen Strompfad bereitzustellen, der der Lichtemission der einen oder mehreren LED-Gruppen entspricht; und eine Stromquelle, die dafür eingerichtet ist, einen oder mehreren der folgenden Ströme bereitzustellen: einen primären Strom unter Verwendung eines Ansteuerungsstroms auf dem Strompfad und einen sekundären Strom unter Verwendung einer gleichgerichteten Spannung, die für eine oder mehrere LED-Gruppen bereitgestellt wird, wobei die Steuerschaltung eine Betriebsspannung für eine zusätzliche Vorrichtung bereitstellt und dabei einen oder mehrere von dem primären Strom und dem sekundären Strom verwendet, die von der Stromquelle bereitgestellt werden.
Steuerschaltung nach Anspruch 8, die außerdem ein Ladeelement umfasst, das durch die Stromquelle geladen wird und das dafür eingerichtet ist, eine Ladespannung mit verringerter Welligkeit für die zusätzliche Vorrichtung bereitzustellen, wobei die Ladespannung als die Betriebsspannung bereitgestellt wird.
Steuerschaltung nach Anspruch 9, wobei die Stromquelle Folgendes umfasst: eine primäre Stromquelle, die in Reihe mit dem Strompfad geschaltet ist, um durch den Teilstrom eine Teilspannung zu bilden, und die dafür eingerichtet ist, den primären Strom unter Verwendung der Teilspannung bereitzustellen; und eine sekundäre Stromquelle, die dafür eingerichtet ist, basierend auf einer Bestimmung durch die Betriebsspannung, den sekundären Strom unter Verwendung des gleichgerichteten Stroms bereitzustellen, der an die eine oder mehreren LED-Gruppen geliefert wird, und der Maximalwert der durch die primäre Stromquelle geregelten Teilspannung so eingestellt wird, dass er höher ist als eine sekundäre Spannung der sekundären Stromquelle, die den sekundären Strom bereitstellt.
Steuerschaltung nach Anspruch 10, wobei die primäre Stromquelle die Teilspannung auf eine vorgegebene Spannung oder darunter regelt.
Steuerschaltung nach Anspruch 10, wobei die sekundäre Stromquelle ein Schaltelement umfasst, dass dafür eingerichtet ist, durch die gleichgerichtete Spannung den sekundären Strom bereitzustellen, und wobei die sekundäre Stromquelle eine oder mehrere der folgenden Funktionen ausführt: eine Konstantspannungssteuerung für eine Gatespannung des Schaltelements und eine Stromregelung für den Strom, der vom Schaltelement ausgegeben wird, und wobei sie den sekundären Strom bereitstellt.
Steuerschaltung für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, die in Abhängigkeit von Änderungen einer gleichgerichteten Spannung die Lichtemission einer oder mehrerer LED-Gruppen steuert, wobei die Steuerschaltung Folgendes umfasst: einen Strompfad, der in Abhängigkeit von der Lichtemission der einen oder mehreren LED-Gruppen gebildet wird; und eine primäre Stromquelle, die dafür eingerichtet ist, unter Verwendung eines Ansteuerungsstroms auf dem Strompfad einen primären Strom bereitzustellen, wobei die Steuerschaltung unter Verwendung des primären Stroms eine Betriebsspannung für eine zusätzliche Vorrichtung bereitstellt.
Steuerschaltung nach Anspruch 13, wobei die primäre Stromquelle in Reihe mit dem Strompfad geschaltet ist, um dadurch eine Teilspannung zu bilden, die dem Ansteuerungsstrom entspricht, und die Teilspannung auf eine vorgegebene Spannung oder darunter regelt, um dadurch den primären Strom bereitzustellen.
Steuerschaltung nach Anspruch 13, die außerdem ein Ladeelement umfasst, das durch den primären Strom geladen wird und das dafür eingerichtet ist, eine Ladespannung mit verringerter Welligkeit für die zusätzliche Vorrichtung bereitzustellen, wobei die Ladespannung als die Betriebsspannung bereitgestellt wird.
Steuerschaltung nach Anspruch 13, die außerdem eine sekundäre Stromquelle umfasst, die dafür eingerichtet ist, durch die gleichgerichtete Spannung einen sekundären Strom für die zusätzliche Vorrichtung bereitzustellen, wenn die an die zusätzliche Vorrichtung gelieferte Betriebsspannung auf einen vorgegebenen Pegel oder darunter abgesenkt wird.
Steuerschaltung nach Anspruch 16, wobei die primäre Stromquelle in Reihe mit dem Strompfad geschaltet ist, um dadurch eine dem Ansteuerungsstrom entsprechende Teilspannung zu bilden, und wobei sie den primären Strom unter Verwendung der Teilspannung bereitstellt, und der Maximalwert der durch die primäre Stromquelle geregelten Teilspannung so eingestellt wird, dass er höher ist als eine sekundäre Spannung der sekundären Stromquelle, die den sekundären Strom bereitstellt.
Steuerschaltung nach Anspruch 16, wobei die sekundäre Stromquelle ein Schaltelement umfasst, dass dafür eingerichtet ist, den sekundären Strom bereitzustellen, der der gleichgerichteten Spannung entspricht, und wobei die sekundäre Stromquelle, basierend auf einer Bestimmung durch die Betriebsspannung, über das Schaltelement den sekundären Strom für die zusätzliche Vorrichtung bereitstellt und eine oder mehrere der folgenden Funktionen ausführt: eine Konstantspannungssteuerung für eine Gatespannung des Schaltelements und eine Stromregelung für den sekundären Strom, der vom Schaltelement bereitgestellt wird, um den sekundären Strom bereitzustellen.