DE102017207473A1

DE102017207473A1 - Circuit arrangement and method for operating lamps

Info

Publication number: DE102017207473A1
Application number: DE102017207473.6A
Authority: DE
Inventors: David Gajdos; Thomas Steffens
Original assignee: Zumtobel Lighting GmbH Austria
Current assignee: Zumtobel Lighting GmbH Austria
Priority date: 2017-05-04
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2018-11-08
Also published as: AT17750U1; EP3603345B1; WO2018202453A1; EP3603345A1

Abstract

Eine Schaltungsanordnung (1) zum Betreiben von Leuchtmitteln (110) weist eine mit Spannung versorgbare und mittels wenigstens eines Schalters (11) getaktete Schaltung auf, über die ein Übertrager (10) gespeist wird, wobei die Leuchtmittel (110) über eine Sekundärwicklung (L2) des Übertragers (10) mit Strom versorgbar sind. Bei der Versorgungsspannung (U_DC) für den Übertrager (10) handelt es sich um eine gleichgerichtete, nicht geglättete Wechselspannung, wobei eine Steuereinheit (20) dazu ausgebildet ist, abhängig von der Versorgungsspannung (U_DC) für den Übertrager (10) zumindest einen der folgenden Parameter für die Ansteuerung des Schalters (11) anzupassen: die Schaltfrequenz; das Tastverhältnis; die Steilheit der ansteigenden oder abfallenden Flanke.

A circuit arrangement (1) for operating light-emitting means (110) has a circuit which can be supplied with voltage and clocked by means of at least one switch (11), via which a transformer (10) is fed, the lighting means (110) being connected via a secondary winding (L2 ) of the transformer (10) can be supplied with power. The supply voltage (U _DC ) for the transformer (10) is a rectified, non-smoothed AC voltage, wherein a control unit (20) is designed, depending on the supply voltage (U _DC ) for the transformer (10) at least one the following parameters for the control of the switch (11) adapt: the switching frequency; the duty cycle; the steepness of the rising or falling edge.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, die zum Betreiben von Leuchtmitteln vorgesehen ist, wobei es sich bei den Leuchtmitteln insbesondere um LEDs handelt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben von Leuchtmitteln, wobei eine mit Spannung versorgbare und mittels wenigstens eines Schalters getaktete Schaltung zum Einsatz kommt, über die ein Übertrager zum Übertragen elektrischer Energie von einer Primärwicklung zu einer Sekundärwicklung gespeist wird und bei der die Leuchtmittel über die Sekundärwicklung des Übertragers mit Strom versorgbar sind.The present invention relates to a circuit arrangement which is provided for operating light-emitting means, wherein the light-emitting means are, in particular, LEDs. Furthermore, the invention relates to a method for operating bulbs, wherein a voltage supplied and clocked by at least one switch circuit is used, via which a transformer for transmitting electrical energy from a primary winding to a secondary winding is fed and in which the lighting means on the Secondary winding of the transformer can be supplied with electricity.

Das Betreiben von Leuchtmitteln auf Halbleiterbasis wie bspw. LEDs ist mit einem gewissen Aufwand verbunden, da LEDs im Vergleich zu klassischen Lichtquellen wie Glühbirnen oder dergleichen üblicherweise nicht unmittelbar mit der durch das Stromversorgungsnetz zur Verfügung gestellten Spannung versorgt werden können. Stattdessen ist ein effizienter LED-Betrieb nur dann möglich, wenn über die LED eine vorgegebene Spannung abfällt und durch die LED ein Strom fließt, der innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Zwar sind aus dem Stand der Technik einige Lösungen zur Realisierung sog. AC-LED-Module bekannt, bei denen das LED-Modul unmittelbar mit dem allgemeinen Stromversorgungsnetz verbunden werden kann, auch diese Lösungen erfordern allerdings einen verhältnismäßig hohen Aufwand.The operation of semiconductor light sources such as LEDs is associated with a certain amount of effort, since LEDs usually can not be supplied directly with the voltage provided by the power supply network compared to conventional light sources such as light bulbs or the like. Instead, efficient LED operation is only possible when a predetermined voltage drops across the LED and a current flows through the LED that is within a predetermined range. Although some solutions for the realization of so-called. AC LED modules are known from the prior art, in which the LED module can be connected directly to the general power supply network, even these solutions require a relatively high effort.

Üblicherweise ist deshalb vorgesehen, LEDs mit Hilfe eines sog. Konverters zu betreiben, der die eingangsseitig zur Verfügung gestellte Versorgungsspannung in eine für den Betrieb der LEDs geeignete Gleichspannung umsetzt. Auch hierfür sind unterschiedliche Lösungsansätze bekannt, wobei 1 eine derzeit bevorzugte Schaltungsvariante zeigt.Usually, therefore, it is provided to operate LEDs with the aid of a so-called. Converter converts the supply voltage provided on the input side into a suitable for the operation of the LEDs DC voltage. For this purpose, different approaches are known, in which 1 a currently preferred circuit variant shows.

Genau genommen ist in 1 eine Schaltungsanordnung 100 zum Betreiben einer LED-Strecke 110 gezeigt, die auf der Topologie eines sog. Flyback-Konverters beruht. Hierbei wird zunächst die eingangsseitig zur Verfügung gestellte Versorgungsspannung U_AC durch einen Gleichrichter 101 gleichgerichtet, die hieraus resultierende Spannung, die nunmehr aus positiven Halbwellen besteht, wird mit Hilfe eines Kondensators 102 geglättet. Es entsteht in diesem Fall dann eine annähernd konstante Spannung U_DC, die der Primärwicklung L1 eines Transformators bzw. Übertragers 102 zugeführt wird. Auf der Sekundärseite dieses Übertragers 102 befindet sich die Sekundärwicklung L2, über die dann die Versorgung der LED-Strecke 110 erfolgt. Mit Hilfe eines steuerbaren Schalters 105, der durch eine Treiberschaltung 106 alternierend angesteuert wird, wird hierbei ein Stromfluss durch die Primärwicklung L1 des Übertragers 102 zugelassen bzw. unterbrochen, wobei durch Wahl einer geeigneten Frequenz bzw. eines geeigneten Tastverhältnisses für das PWM-Signal zur Ansteuerung des Schalters 105 sekundärseitig ein geeigneter Stromfluss erzeugt wird, der für den Betrieb der LED-Strecke 110 geeignet ist.Strictly speaking, in 1 a circuit arrangement 100 for operating an LED track 110, which is based on the topology of a so-called flyback converter. In this case, first the supply voltage U _AC provided on the input side is rectified by a rectifier 101, the resulting voltage, which now consists of positive half-waves, is smoothed with the aid of a capacitor 102. In this case, an approximately constant voltage U _DC , which is fed to the primary winding L1 of a transformer or transformer 102, is then produced. On the secondary side of this transformer 102 is the secondary winding L2, via which then the supply of the LED track 110 takes place. With the aid of a controllable switch 105, which is driven alternately by a driver circuit 106, in this case a current flow through the primary winding L1 of the transformer 102 is permitted or interrupted, wherein by selecting a suitable frequency or a suitable duty cycle for the PWM signal for driving the switch 105, a suitable current flow is generated on the secondary side, which is suitable for the operation of the LED track 110.

Der in 1 dargestellte Flyback-Konverter hat sich zum Betreiben von LEDs vielfach bewährt und findet in unterschiedlichsten Varianten breite Verwendung. Ein gewisser Nachteil dieser bekannten Lösung besteht allerdings darin, dass der parallel zur Primärwicklung L1 und Schalter 105 erforderliche Glättungskondensator 102 verhältnismäßig groß ausgeführt sein muss und damit die Kosten der Schaltungsanordnung 100 erhöht. Ferner stellt dieser Kondensator 102 das anfälligste Bauteil der Schaltungsanordnung 100 dar und weist eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer auf.The in 1 illustrated flyback converter has proven itself to operate LEDs many times and is widely used in a variety of variants. A certain disadvantage of this known solution, however, is that the smoothing capacitor 102 required in parallel to the primary winding L1 and switch 105 must be made relatively large and thus increases the cost of the circuit arrangement 100. Furthermore, this capacitor 102 is the most vulnerable component of the circuit arrangement 100 and has a relatively short life.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabenstellung zugrunde, eine neuartige Lösung zum Betreiben von Leuchtmitteln anzugeben, bei der die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden.The present invention is therefore based on the object to provide a novel solution for operating bulbs, in which the disadvantages described above are avoided.

Die Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtmitteln, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Ferner wird die Aufgabenstellung durch ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved by a circuit arrangement for operating lamps, which has the features of claim 1. Furthermore, the task is solved by a method according to claim 11. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht zunächst auf der Erkenntnis, dass auf den oben erwähnten und als problematisch angesehenen Glättungskondensator auch verzichtet werden kann, sofern das alternierende Ansteuern des Schalters in geeigneter Weise vorgenommen wird. Genau genommen kann wiederum ein Übertrager mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung zum Einsatz kommen, wobei in Serie zu der Primärwicklung ein steuerbares Schaltelement geschaltet ist, mit dessen Hilfe alternierend ein Stromfluss durch die Primärwicklung hervorgerufen bzw. unterbrochen wird, wobei nunmehr erfindungsgemäß als Versorgungsspannung für den Übertrager eine gleichgerichtete, allerdings nicht geglättete Wechselspannung verwendet wird und abhängig von der aktuellen Höhe der Versorgungsspannung die Schaltfrequenz, das Tastverhältnis und/oder die Steilheit der ansteigenden oder abfallenden Flanke des Signals zum Ansteuern des Schalters angepasst wird. Es hat sich also gezeigt, dass ein Glätten der gleichgerichteten Wechselspannung nicht zwingend erforderlich ist, sofern das Ansteuerverhalten für den Schalter in geeigneter Weise - insbesondere abhängig vom aktuellen Wert der Versorgungsspannung - beeinflusst wird. Auch in diesem Fall ist es dann möglich, sekundärseitig einen gewünschten Stromfluss zum Versorgen der Leuchtmittel hervorzurufen.The solution according to the invention is based first of all on the knowledge that it is also possible to dispense with the above-mentioned smoothing capacitor considered problematic, provided that the alternating driving of the switch is carried out in a suitable manner. Strictly speaking, in turn, a transformer with a primary winding and a secondary winding are used, wherein in series with the primary winding, a controllable switching element is connected, with the help of which a current flow is caused or interrupted by the primary winding, now according to the invention as a supply voltage for the Transformer rectified, but not smoothed AC voltage is used and depending on the current level of the supply voltage, the switching frequency, the duty cycle and / or the slope of the rising or falling edge of the signal is adapted to drive the switch. It has thus been shown that smoothing of the rectified AC voltage is not absolutely necessary if the triggering behavior for the switch is influenced in a suitable manner, in particular depending on the current value of the supply voltage. Also in this case it is possible secondary side to cause a desired current flow for supplying the lighting means.

Erfindungsgemäß wird also eine Schaltungsanordnung zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere zum Betreiben einer oder mehrerer LEDs vorgeschlagen, wobei die Schaltungsanordnung eine mit Spannung versorgbare und mittels wenigstens eines Schalters getaktete Schaltung aufweist, über die ein Übertrager zum Übertragen elektrischer Energie von einer Primärwicklung zu einer Sekundärwicklung gespeist wird, wobei die Leuchtmittel über die Sekundärwicklung des Übertragers mit Strom versorgbar sind, sowie eine Steuereinheit zum alternierenden Ansteuern des Schalters, wobei es sich bei der Versorgungsspannung für den Übertrager um eine gleichgerichtete, nicht geglättete Wechselspannung handelt und wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, abhängig von der Versorgungsspannung für den Übertrager zumindest einen der folgenden Parameter für die Ansteuerung des Schalters anzupassen: die Schaltfrequenz; das Tastverhältnis; die Steilheit der ansteigenden und/oder der abfallenden Flanke.According to the invention, therefore, a circuit arrangement is proposed for operating light-emitting means, in particular for operating one or more LEDs, the circuit arrangement having a voltage-supplyable and clocked by at least one switch circuit, fed via which a transformer for transmitting electrical energy from a primary winding to a secondary winding is, wherein the lighting means are supplied via the secondary winding of the transformer with power, and a control unit for alternately driving the switch, wherein the supply voltage for the transformer is a rectified, not smoothed AC voltage and wherein the control unit is adapted depending from the supply voltage for the transformer to adapt at least one of the following parameters for the control of the switch: the switching frequency; the duty cycle; the steepness of the rising and / or the falling edge.

Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betreiben von Leuchtmitteln, insbesondere zum Betreiben einer oder mehrerer LEDs vorgeschlagen, bei dem eine mit Spannung versorgbare und mittels wenigstens eines Schalters getaktete Schaltung einen Übertrager zum Übertragen elektrischer Energie von einer Primärwicklung zu einer Sekundärwicklung speist, wobei die Leuchtmittel über die Sekundärwicklung des Übertragers mit Strom versorgbar sind, wobei es sich bei der Versorgungsspannung für den Übertrager um eine gleichgerichtete, nicht geglättete Wechselspannung handelt und wobei abhängig von der Versorgungsspannung für den Übertrager zumindest einer der folgenden Parameter für die Ansteuerung des Schalters angepasst wird: die Schaltfrequenz; das Tastverhältnis; die Steilheit der ansteigenden und/oder der abfallenden Flanke.Furthermore, the invention proposes a method for operating light sources, in particular for operating one or more LEDs, in which a voltage-supplied and clocked by at least one switch circuit feeds a transformer for transmitting electrical energy from a primary winding to a secondary winding, wherein the lighting means the secondary winding of the transformer can be supplied with power, wherein the supply voltage for the transformer is a rectified, non-smoothed AC voltage and being adjusted depending on the supply voltage for the transformer at least one of the following parameters for the control of the switch: the switching frequency ; the duty cycle; the steepness of the rising and / or the falling edge.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt also eine Weiterentwicklung des klassischen Prinzips des Flyback-Konverters dar, welche es nunmehr allerdings erlaubt, auf den anfälligen und kostenaufwendigen Glättungskondensator zu verzichten. Trotz allem kann bei entsprechend geeigneter Ansteuerung des Schalters in effizienter Weise die Anordnung von Leuchtmitteln mit Strom versorgt und betrieben werden.The solution according to the invention thus represents a further development of the classic principle of the flyback converter, which now allows, however, to dispense with the prone and costly smoothing capacitor. Despite all this, with suitable control of the switch, the arrangement of light sources can be supplied and operated in an efficient manner.

Dabei kann neben der erforderlichen Überwachung der Versorgungsspannung auch eine Überwachung des sekundärseitigen Stroms vorgenommen werden, um das Ansteuerverhalten für den Schalter zu optimieren. Hierfür können entsprechende Mittel zum Erfassen des sekundärseitigen Stroms vorgesehen sein, wobei hierzu vorzugsweise ein Optokoppler zum Einsatz kommt, mit dessen Hilfe das den sekundärseitigen Strom wiedergebende Signal auf die Primärseite des Übertragers, auf der auch der Treiber für den Schalter positioniert ist, übertragen wird.In addition to the required monitoring of the supply voltage, it is also possible to monitor the secondary-side current in order to optimize the triggering behavior for the switch. For this purpose, appropriate means for detecting the secondary side current can be provided, for which purpose preferably an optocoupler is used, with the aid of which the secondary side current reproducing signal is transmitted to the primary side of the transformer, on which the driver for the switch is positioned.

Weiterhin kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass auf der Sekundärseite des Übertragers eine Konstantstromquelle vorgesehen ist, die in Serie zu den zu betreibenden Leuchtmitteln angeordnet ist. Primäraufgabe dieser Konstantstromquelle ist es zunächst, einen zu hohen Stromfluss durch die Leuchtmittel zu vermeiden. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die Konstantstromquelle steuerbar ausgeführt ist und auch diese zusätzlich durch die Steuereinheit entsprechend angesteuert wird, um zusätzlich die Versorgung für die Leuchtmittel zu optimieren.Furthermore, it can be provided according to a preferred embodiment, that on the secondary side of the transformer, a constant current source is provided, which is arranged in series with the lamps to be operated. The primary task of this constant current source is first to avoid too high a current flow through the lamps. However, it can also be provided that the constant current source is designed to be controllable and this is additionally controlled in accordance with the control unit in order to additionally optimize the supply for the lamps.

Die Leistungsübertragung zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung des Übertragers kann ferner gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform flexibel gestaltet werden, indem das Wicklungsverhältnis zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung veränderbar ist. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Primärwicklung und/oder die Sekundärwicklung in Teilwicklungen unterteilt ist, wobei die Teilwicklungen dann durch die Steuereinheit wahlweise aktiviert oder deaktiviert werden können, sodass sie also aktiver Bestandteil oder kein Bestandteil des Übertragers sind. Durch diese Möglichkeit kann in besonders flexibler und effizienter Weise eine Übertragung der Leistung auf die Sekundärseite mit den Leuchtmitteln vorgenommen werden.The power transmission between the primary winding and the secondary winding of the transformer can also be made flexible according to a further preferred embodiment by the winding ratio between the primary winding and the secondary winding is variable. For this purpose, it can be provided that the primary winding and / or the secondary winding is subdivided into partial windings, wherein the partial windings can then be selectively activated or deactivated by the control unit, so that they are thus an active component or not part of the transformer. By this possibility, a transfer of power to the secondary side with the bulbs can be made in a particularly flexible and efficient manner.

Andere Weiterbildungen der Erfindung betreffen die Frage, in welcher Weise die erfindungsgemäße Einflussnahme auf das Ansteuersignal für die Ansteuerung des steuerbaren Schalters erfolgt.Other developments of the invention relate to the question of how the inventive influence on the drive signal for the control of the controllable switch takes place.

Dabei ist zunächst vorzugsweise vorgesehen, dass die Ansteuerung des Schalters über ein RC-Glied erfolgt, wobei hier besonders bevorzugt das RC-Glied einen einstellbaren Widerstand aufweist. Indem auf den Widerstandswert des RC-Glieds Einfluss genommen wird, kann das zeitliche Verhalten des Ansteuersignals für den Schalter beeinflusst werden. Insbesondere besteht hierdurch die Möglichkeit, auf die Steilheit der ansteigenden oder abfallenden Flanke des Steuersignals Einfluss zu nehmen. Besonders bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass der einstellbare Widerstand durch interne Komponenten eines Mikrocontrollers gebildet ist. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, weisen Mikrocontroller zur Ausgabe eines analogen Signals in der Regel intern einen Spannungsteiler auf, dessen Einzelwiderstände wahlweise entsprechend kombiniert werden können. Diese Komponenten werden nunmehr gemäß der besonders bevorzugten Ausführungsform dazu genutzt, den einstellbaren Widerstand des RC-Glieds zu bilden.It is initially preferably provided that the control of the switch takes place via an RC element, in which case particularly preferably the RC element has an adjustable resistor. By influencing the resistance value of the RC element, the temporal behavior of the drive signal for the switch can be influenced. In particular, this makes it possible to influence the steepness of the rising or falling edge of the control signal. Particularly preferably, it is provided that the adjustable resistor is formed by internal components of a microcontroller. As will be explained in more detail below, microcontrollers generally have a voltage divider internally for outputting an analog signal, the individual resistors of which can optionally be combined accordingly. These components are now used in accordance with the particularly preferred embodiment to form the adjustable resistance of the RC element.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann allerdings auch vorgesehen sein, dass das RC-Glied mehrere Kapazitäten aufweist, welche wahlweise durch die Steuereinheit aktiviert bzw. deaktiviert werden können. In diesem Fall kann also nochmals flexibler über das RC-Glied Einfluss auf die Form des Ansteuersignals für den getakteten Schalter genommen werden. Alternatively or additionally, however, it can also be provided that the RC element has a plurality of capacitances which can be selectively activated or deactivated by the control unit. In this case, therefore, it is possible to influence the form of the drive signal for the clocked switch once more more flexibly via the RC element.

Eine weitere bevorzugte Maßnahme, das Ansteuerverhalten für den Schalter zu optimieren, besteht ferner darin, den Kondensator des RC-Glieds durch einen weiteren steuerbaren Schalter zu überbrücken. Dieser kann ggf. leitend geschaltet werden, um die Wirkung des RC-Glieds zu deaktivieren und bspw. den Schaltzyklus für den steuerbaren Schalter des Übertragers unmittelbar zu beenden. Dabei kann ggf. auch die Ansteuerung dieses zweiten Schalters mit Hilfe eines zusätzlichen RC-Glieds erfolgen. Dieses ermöglicht es dann, gezielt die abfallende Flanke des Ansteuersignals für den Schalter zu beeinflussen.A further preferred measure to optimize the driving behavior for the switch, is also to bridge the capacitor of the RC element by another controllable switch. This can possibly be turned on to disable the effect of the RC element and, for example, to end the switching cycle for the controllable switch of the transformer immediately. In this case, if appropriate, the activation of this second switch can also take place with the aid of an additional RC element. This then makes it possible to selectively influence the falling edge of the drive signal for the switch.

Letztendlich eröffnen also die oben genannten Maßnahmen die Möglichkeit, eine äußerst präzise Ansteuerung des getakteten Schalters für den Übertrager vorzunehmen, was wiederum die Möglichkeit eröffnet, einen sekundärseitigen Stromfluss sehr genau einzustellen, ohne dass hierfür der Einsatz eines primärseitigen Glättungskondensators erforderlich wäre. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die zur Optimierung des Ansteuerverhaltens oben erwähnten zusätzlichen Kondensatoren deutlich kleiner dimensioniert sind als der im Flyback-Konverter erforderliche Glättungskondensator, sodass hier die im Zusammenhang mit der Flyback-Technologie auftretenden Probleme hinsichtlich des Kondensators zu vernachlässigen sind.Ultimately, therefore, the above measures open up the possibility of making a very precise control of the clocked switch for the transformer, which in turn opens the possibility to adjust a secondary current flow very accurately, without the use of a primary-side smoothing capacitor would be required. It should be pointed out that the additional capacitors mentioned above for optimizing the drive behavior are dimensioned to be significantly smaller than the smoothing capacitor required in the flyback converter, so that the problems with regard to the capacitor occurring in connection with the flyback technology can be neglected here.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Lösung zur Ansteuerung von LEDs, die auf der Verwendung eines Flyback-Konverters beruht;
2 eine grundsätzliche Darstellung des erfindungsgemäßen Konzepts zum Ansteuern einer Leuchtmittelgruppe;
3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
4 - 6 verschiedene Weiterentwicklungen der in 3 gezeigten Schaltungsanordnung;
7 eine erste Maßnahme zur Optimierung der Ansteuerung des steuerbaren Schalters und
8 - 10 weitere Varianten zur Optimierung der Ansteuerung des steuerbaren Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung.

The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a known from the prior art solution for driving LEDs, which is based on the use of a flyback converter;
2 a basic representation of the inventive concept for driving a lighting group;
3 a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention;
4 - 6 various developments of in 3 shown circuit arrangement;
7 a first measure to optimize the control of the controllable switch and
8th - 10 Further variants for optimizing the control of the controllable switch according to the present invention.

2 zeigt zunächst das grundsätzliche Konzept der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bzw. der erfindungsgemäßen Vorgehensweise zum Betreiben einer LED-Strecke. Ebenso wie bei der aus dem Stand der Technik bekannten und in 1 dargestellten Lösung wird der allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehenen Schaltungsanordnung eingangsseitig eine Versorgungswechselspannung U_AC zugeführt, wobei diese Spannung dann zunächst durch einen Gleichrichter 5 - bspw. einen Brückengleichrichter - in eine gleichgerichtete Versorgungswechselspannung U_DC umgesetzt wird. 2 shows first the basic concept of the circuit arrangement according to the invention or the procedure according to the invention for operating an LED track. As well as in the known from the prior art and in 1 The solution shown is generally denoted by the reference numeral 1 provided circuitry on the input side, a supply _AC voltage U _AC , said voltage then first by a rectifier 5 - For example, a bridge rectifier - is converted into a rectified supply AC voltage U _DC .

Eine weitere Übereinstimmung zu dem in 1 gezeigten Flyback-Konverter besteht ferner darin, dass die Schaltungsanordnung 1 einen Übertrager 10 mit einer Primärwicklung L1 und einer Sekundärwicklung L2 aufweist, wobei die Sekundärwicklung L2 dann die LED-Strecke 110 mit Strom versorgt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sekundärkreis der Schaltungsanordnung 1 sehr vereinfacht dargestellt und die Sekundärwicklung L2 ist unmittelbar mit den LEDs 110 verbunden. Selbstverständlich könnte der Sekundärkreis allerdings auch komplexer ausgestaltet sein und insbesondere könnte die LED-Anordnung 110 auch nicht lediglich aus einem einzigen seriellen LED-Strang bestehen, sondern eine komplexere Verschaltung von LEDs aufweisen.Another match to that in 1 shown flyback converter further consists in that the circuit arrangement 1 a transformer 10 with a primary winding L1 and a secondary winding L2 has, wherein the secondary winding L2 then the LED track 110 powered. In the illustrated embodiment, the secondary circuit of the circuit arrangement 1 shown very simplified and the secondary winding L2 is directly with the LEDs 110 connected. Of course, the secondary circuit could, however, also be made more complex and in particular could the LED arrangement 110 Also not just consist of a single serial LED string, but have a complex interconnection of LEDs.

Schließlich besteht eine weiter Übereinstimmung zu der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung darin, dass in Serie zur Primärwicklung L1 des Übertragers 10 ein steuerbares Schaltelement 11 in Form eines Transistors vorgesehen ist, über den also wahlweise ein Stromfluss über die Primärwicklung L1 zugelassen bzw. unterbrochen werden kann. Die Ansteuerung des Schalters 11 erfolgt hierbei über eine Treiber- bzw. Steuereinheit 20.Finally, there is a broad agreement with the solution known from the prior art in that in series with the primary winding L1 of the transformer 10 a controllable switching element 11 is provided in the form of a transistor, via the so either a current flow through the primary winding L1 allowed or interrupted. The activation of the switch 11 takes place via a driver or control unit 20 ,

Der wesentliche Unterschied hinsichtlich des strukturellen Aufbaus besteht darin, dass auf den in 1 dargestellten und im Stand der Technik grundsätzlich erforderlichen Glättungskondensator verzichtet wird. D.h., die von dem Gleichrichter 5 gleichgerichtete eingangsseitige Wechselspannung bildet nunmehr eine Versorgungsspannung U_DC für den Übertrager 10, die nicht konstant bzw. zumindest annähernd konstant ist, sondern stattdessen aus positiven Halbwellen, die im Wesentlichen etwa sinusförmig ausgebildet sind, besteht. Trotz allem kann auch mit dieser speziellen Versorgungsspannung U für den Übertrager 10 ein geeigneter LED-Betrieb realisiert werden. D.h., es besteht trotz allem die Möglichkeit, sekundärseitig die LED-Anordnung 110 mit einer für den Betrieb der LEDs geeigneten Spannung und einem geeigneten Strom zu versorgen.The main difference in terms of structural design is that the in 1 illustrated and generally required in the prior art smoothing capacitor is dispensed with. That is, that of the rectifier 5 rectified input-side AC voltage now forms a supply voltage U _DC for the transformer 10 , which is not constant or at least approximately constant, but instead consists of positive half waves, which are formed substantially sinusoidal. Despite everything can also with this special supply voltage U for the transformer 10 a suitable LED operation can be realized. That is, despite everything there is Possibility, on the secondary side, the LED arrangement 110 with a voltage suitable for the operation of the LEDs and a suitable current.

Hierzu ist vorgesehen, dass die Treiberschaltung 20 eine im Vergleich zum Stand der Technik flexiblere Ansteuerung des Schalters 11 vornimmt. Insbesondere ist vorgesehen, dass abhängig vom aktuellen Wert der Versorgungsspannung U für den Übertrager 10, also abhängig vom aktuellen Wert der gleichgerichteten Versorgungswechselspannung das Steuersignal u für den Schalter 11 hinsichtlich seiner Frequenz, seinem Tastverhältnis und/oder seiner Steilheit der ansteigenden und/oder abfallenden Flanke angepasst wird. Im Vergleich zu einem rein rechteckförmigen PWM-Signal, wie es bei der Ansteuerung des Schalters des Flyback-Konverters in 1 vorgesehen ist, ergibt sich nun also ein deutlich komplexeres Ansteuersignal u für den Schalter 11 der erfindungsgemäßen Anordnung 1. Hierdurch wird allerdings der Vorteil erzielt, dass auf den Glättungskondensator vollständig verzichtet werden kann.For this purpose, it is provided that the driver circuit 20 a more flexible control of the switch compared to the prior art 11 performs. In particular, it is provided that, depending on the current value of the supply voltage U for the transformer 10 , So depending on the current value of the rectified AC supply voltage, the control signal u for the switch 11 is adjusted in terms of its frequency, its duty cycle and / or its steepness of the rising and / or falling edge. Compared to a purely rectangular PWM signal, as with the activation of the switch of the flyback converter in 1 is provided, so now there is a much more complex drive signal u for the switch 11 the inventive arrangement 1 , As a result, however, the advantage is achieved that can be completely dispensed with the smoothing capacitor.

Die Änderung des Ansteuersignals für den Schalter 11 muss also flexibel abhängig vom aktuellen Istwert der Versorgungsspannung U_DC erfolgen. Es ist also ein hochfrequentes Ansteuersignal u erforderlich, dessen Verlauf ständig angepasst wird. Dabei besteht beispielsweise die Möglichkeit, den Bereich der Versorgungsspannung U_DC in verschiedene Teilbereiche zu unterteilen und für jeden Teilbereich einen jeweils geeigneten Signalverlauf bei der Ansteuerung des Schalters 11 auszuwählen. Auch eine kontinuierlich vom aktuellen Wert der Versorgungsspannung abhängige Ansteuerung des Schalters wäre allerdings denkbar.The change of the drive signal for the switch 11 must therefore be flexible depending on the current actual value of the supply voltage U _DC . So it is a high-frequency drive signal u required, the course is constantly adjusted. In this case, for example, it is possible to subdivide the range of the supply voltage U _DC into different subregions and, for each subarea, to have a respectively suitable signal profile in the triggering of the switch 11 select. However, a continuously dependent on the current value of the supply voltage control of the switch would be conceivable.

Anhand der 3 - 6 sollen nunmehr zunächst verschiedene Varianten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erläutert werden. Diese Varianten betreffen insbesondere die Frage, inwiefern das grundsätzliche Schaltungskonzept strukturell erweitert werden kann, um die Ansteuerung zu optimieren. Anhand der später näher erläuterten 7 - 10 wird dann beschrieben, in welcher Weise speziell das Ansteuersignal für den Schalter in erfindungsgemäßer Weise beeinflusst werden kann. Based on 3 - 6 First, different variants of the circuit arrangement according to the invention will now be explained. In particular, these variants concern the question to what extent the basic circuit concept can be structurally expanded in order to optimize the control. With reference to the later explained in more detail 7 - 10 is then described in which way, especially the drive signal for the switch can be influenced in accordance with the invention.

3 zeigt hierbei zunächst eine Grundversion der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1, wobei vergleichbare Elemente zu 2 mit dem Bezugszeichen versehen sind. Erkennbar ist allerdings in 3 bspw., dass - wie oben erwähnt - die LED-Anordnung 110 in unterschiedlichster Weise gestaltet sein kann. 3 This shows first a basic version of the circuit arrangement according to the invention 1 , with comparable elements too 2 are provided with the reference numeral. Recognizable, however, is in 3 For example, that - as mentioned above - the LED arrangement 110 can be designed in different ways.

Wesentliche Elemente der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 sind also wie anhand von 2 erläutert der Übertrager 10 mit der Primärwicklung L1 und der Sekundärwicklung L2 sowie der steuerbare Schalter 11, der in Serie zur Primärwicklung L1 des Übertragers 10 geschaltet wird. Die Ansteuerung des Schalters 11 durch die Steuereinheit bzw. den Treiber 20 soll wie erwähnt in Abhängigkeit von der Versorgungsspannung U für den Übertrager 10 erfolgen, die durch das Gleichrichten der extern zugeführten Versorgungswechselspannung U_AC mit Hilfe des Gleichrichters 5 erhalten wird. Um eine entsprechende Ansteuerung des Schalters 11 vornehmen zu können, muss also die Steuereinheit 20 genaue Kenntnis hinsichtlich des aktuellen Werts der gleichgerichteten Versorgungsspannung U_DC haben. Hierfür ist eine entsprechende Sensoreinheit 25 vorgesehen, welche mit dem Ausgang des Gleichrichters 5 verbunden ist und ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit 20 übermittelt. Die Bewertung der für den Übertrager 10 zur Verfügung stehenden Versorgungsspannung hinsichtlich der Messgenauigkeit kann dabei optional dadurch verbessert werden, dass - wie in 3 angedeutet - zusätzlich mit Hilfe einer weiteren Einheit 30 eine Nulldurchgangserkennung vorgenommen wird. Diese Einheit ist also unmittelbar mit der externen Versorgungsspannung U_AC verbunden bzw. mit dem Eingang des Gleichrichters 5 verbunden und liefert eine entsprechende Information hinsichtlich des Nulldurchgangs entweder an die Einheit 25, über welche die Versorgungsspannung für den Übertrager 10 bewertet wird und/oder an die Steuereinheit 20 selbst.Essential elements of the circuit arrangement according to the invention 1 So are like based on 2 explains the transformer 10 with the primary winding L1 and the secondary winding L2 as well as the controllable switch 11 in series to the primary winding L1 of the transformer 10 is switched. The activation of the switch 11 by the control unit or the driver 20 should as mentioned in dependence on the supply voltage U for the transformer 10 done by rectifying the externally supplied _AC supply voltage U _AC using the rectifier 5 is obtained. To a corresponding control of the switch 11 So to be able to make, so the control unit 20 have accurate knowledge of the current value of the rectified supply voltage U _DC . For this purpose, a corresponding sensor unit 25 provided, which with the output of the rectifier 5 is connected and a corresponding signal to the control unit 20 transmitted. The rating of the transformer 10 The available supply voltage with regard to the measurement accuracy can optionally be improved by the fact that - as in 3 indicated - in addition with the help of another unit 30 a zero crossing detection is made. This unit is thus directly connected to the external supply voltage U _AC or to the input of the rectifier 5 and provides corresponding information regarding the zero crossing either to the unit 25 over which the supply voltage for the transformer 10 is assessed and / or sent to the control unit 20 even.

Eine Weiterentwicklung des in 3 gezeigten Basiskonzepts ist in 4 gezeigt. Wiederum sind gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei nunmehr die Einheit 30 zur Nulldurchgangserkennung nicht nur als optional betrachtet wird. Wesentliche Ergänzung zu der Anordnung gemäß 3 ist allerdings, dass in diesem Fall auch eine Information hinsichtlich des tatsächlich im Sekundärkreis fließenden Stroms erhalten wird. Hierfür ist ein Optokoppler 35 vorgesehen, der mit dem Sekundärkreis in Serie zur LED-Anordnung 110 verbunden ist und eine entsprechende Information an die Steuereinheit 20 übermittelt. Diese kann dann im Sinne einer Regelung die Ansteuerung für den Schalter 11 entsprechend anpassen, um ggf. gezielt einen gewünschten Stromfluss durch die LED-Anordnung 110 hervorzurufen.An evolution of the in 3 is shown in 4 shown. Again, the same components are given the same reference numerals, and now the unit 30 not only considered as optional for zero crossing detection. Essential supplement to the arrangement according to 3 is, however, that in this case also information regarding the current actually flowing in the secondary circuit is obtained. This is an optocoupler 35 provided with the secondary circuit in series with the LED array 110 is connected and corresponding information to the control unit 20 transmitted. This can then in the sense of a regulation the control for the switch 11 adjust accordingly to selectively target a desired current flow through the LED array 110 cause.

Die zuvor anhand von 4 erläuterte Rückkopplung mit Hilfe des Optokopplers 35 zur Regelung des sekundärseitigen Stroms kann weiterhin durch eine 5 gezeigte Maßnahme zusätzlich verbessert werden. Hier ist eine Konstantstromquelle 36 im Sekundärkreis vorgesehen, die in Serie zur LED-Anordnung 110 geschaltet ist. Die Aufgabe dieser Kontantstromquelle 36 besteht darin, einen zu hohen Stromfluss im Sekundärkreis zu verhindern. Derartige Konstantstromquellen kommen häufig bei Schaltungsanordnungen zum Betreiben von LEDs zum Einsatz und stellen eine Sicherheitsmaßnahme dar, durch die gewährleistet ist, dass die LEDs nicht aufgrund eines zu hohen Stroms beschädigt werden. Gemeinsam mit der durch den Optokoppler 35 erzielten Rückkopplung, durch die eine Regelung des sekundärseitigen Stroms erzielt wird, kann also eine besonders effiziente aber sichere Ansteuerung der LEDs vorgenommen werden. Die Konstantstromquelle 36 kann hierbei auch als steuerbare Konstantstromquelle ausgeführt sein und wird dann wiederum durch die Steuerschaltung 20 angesteuert.The previously based on 4 explained feedback with the help of the optocoupler 35 for controlling the secondary-side current can continue by a 5 shown measure additionally be improved. Here is a constant current source 36 provided in the secondary circuit, in series with the LED array 110 is switched. The task of this current source 36 is to prevent excessive current flow in the secondary circuit. Such constant current sources are frequently used in circuit arrangements for operating LEDs and represent a safety measure. which ensures that the LEDs are not damaged due to excessive current. Together with the through the optocoupler 35 achieved feedback, by which a regulation of the secondary-side current is achieved, so a particularly efficient but safe control of the LEDs can be made. The constant current source 36 In this case, it can also be embodied as a controllable constant-current source and then in turn through the control circuit 20 driven.

Schließlich zeigt 6 eine zusätzliche Weiterbildung, die berücksichtigt, dass die Höhe der Versorgungsspannung U_DC für den Übertrager 10 - im Vergleich zu einem klassischen Flyback-Konverter - stark schwankt. Um sekundärseitig eine für den LED-Betrieb optimale Spannung erzielen zu können, wäre es also von Vorteil, dass Wicklungsverhältnis des Übertragers 10 variabler gestalten zu können. Dies wird mit der in 6 dargestellten Weiterbildung erreicht, indem hier sowohl die Primärwicklung L1 als auch die Sekundärwicklung L2 in Teilwicklungen unterteilt sind. Genau genommen besteht die Primärwicklung L1 nunmehr aus zwei Teilwicklungen L11 und L12, die in Serie miteinander verbunden sind, wobei allerdings durch einen zusätzlichen Schalter 12 die zweite Teilwicklung L12 überbrückt werden kann. In vergleichbarer Weise ist auch die Sekundärwicklung L2 des Übertragers 10 in zwei Teilwicklungen L21 und L22 unterteilt, die über Steuerelemente 13 und 14 wahlweise dem Sekundärkreis der Schaltungsanordnung 1 hinzugefügt werden können. Die Steuerelemente 13, 14 bestehen hierbei aus Transistoren, die über eine Potentialtrennung, die jeweils mit Hilfe eines Optokopplers realisiert wird, angesteuert werden.Finally shows 6 an additional development that takes into account that the amount of supply voltage U _DC for the transformer 10 - in comparison to a classic flyback converter - varies greatly. In order to be able to achieve a voltage which is optimum for LED operation on the secondary side, it would therefore be advantageous for the winding ratio of the transformer 10 to make it more variable. This is with the in 6 illustrated development achieved by here both the primary winding L1 as well as the secondary winding L2 are divided into partial windings. Strictly speaking, there is the primary winding L1 now from two partial windings L11 and L12 , which are connected in series, but with an additional switch 12 the second part winding L12 can be bridged. In a similar way is the secondary winding L2 of the transformer 10 in two partial windings L21 and L22 divided by controls 13 and 14 optionally the secondary circuit of the circuit arrangement 1 can be added. The controls 13 . 14 consist here of transistors that are controlled by a potential separation, which is realized in each case with the aid of an optocoupler.

Abhängig von der Höhe der Versorgungsspannung U_DC kann also die Steuereinheit 20 wahlweise die Teilwicklungen der beiden Wicklungen L1 bzw. L2 des Übertragers 10 dem entsprechenden Primärkreis bzw. Sekundärkreis hinzufügen oder davon entkoppeln, sodass in verschiedenen Schritten das Wicklungsverhältnis des Übertragers 10 angepasst werden kann. Hierdurch wird eine nochmals bessere Möglichkeit zur Ansteuerung der LED-Anordnung 110 geschaffen, da trotz starker Veränderung der Versorgungsspannung U_DC immer ein Wicklungsverhältnis für den Übertrager 10 eingestellt werden kann, welches das Erzielen einer geeigneten Spannung im Sekundärkreis für den LED-Betrieb ermöglicht. Dabei kann das Konzept des flexiblen Einstellens des Wicklungsverhältnisses des Übertragers 10 auch auf die Schaltungsvarianten der 3 und 4 übertragen werden, die Verwendung der in 5 gezeigten Konstantstromquelle 36 ist nicht zwingend erforderlich.Depending on the amount of supply voltage U _DC so the control unit 20 Optionally, the partial windings of the two windings L1 respectively. L2 of the transformer 10 Add or decouple from the corresponding primary circuit or secondary circuit, so that in various steps, the winding ratio of the transformer 10 can be adjusted. As a result, a still better way to control the LED array 110 created because despite a large change in the supply voltage U _DC always a winding ratio for the transformer 10 can be adjusted, which enables the achievement of a suitable voltage in the secondary circuit for the LED operation. In this case, the concept of flexibly adjusting the winding ratio of the transformer 10 also on the circuit variants of 3 and 4 be transferred, the use of in 5 shown constant current source 36 is not mandatory.

Anhand der 7 - 10 sollen nunmehr verschiedene Maßnahmen beschrieben werden, über die gezielt Einfluss auf das Ansteuersignal für den steuerbaren Schalter 11 genommen werden kann. In gleicher Weise kann dann selbstverständlich auch eine Ansteuerung des Schalters 12 vorgenommen werden, sofern eine Unterteilung der Wicklungen des Übertragers 10 vorgenommen wird und lediglich die in 6 gezeigte erste Teilwicklung L11 betrieben werden soll. Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich allerdings auf die Variante mit einer einteiligen Ausgestaltung der Primärwicklung L1 sowie der Sekundärwicklung L2, wie sie in den 3 bis 5 gezeigt ist.Based on 7 - 10 now various measures will be described on the specific influence on the drive signal for the controllable switch 11 can be taken. In the same way then of course also a control of the switch 12 provided a subdivision of the windings of the transformer 10 is made and only the in 6 shown first part winding L11 should be operated. However, the following explanations relate to the variant with a one-piece design of the primary winding L1 as well as the secondary winding L2 as they are in the 3 to 5 is shown.

Wie bereits erwähnt, soll beim Ansteuern des Schalters 11 Einfluss auf die Schaltfrequenz, das Tastverhältnis sowie die Form des Signals genommen werden. Die nunmehr beschriebenen Maßnahmen betreffen dabei insbesondere die Frage, wie über den Stand der Technik hinausgehend die Form des Signals beeinflusst wird, also insbesondere in welcher Weise die Steilheit der ansteigenden sowie der abfallenden Flanke des Signals modifiziert wird.As already mentioned, should when driving the switch 11 Influence on the switching frequency, the duty cycle and the shape of the signal are taken. The measures described here relate in particular to the question of how the form of the signal is influenced beyond the prior art, that is to say in particular in which way the slope of the rising and falling edge of the signal is modified.

Dabei ist eine erste grundsätzliche Variante in 7 gezeigt, wobei nur die zur Realisierung dieser Variante wesentlichen Bestandteile der Schaltungsanordnung 1 erkennbar sind. Gezeigt ist insbesondere die Steuereinheit 20, welche ausgangsseitig mit dem Schalter 11 verbunden ist, um diesen anzusteuern. Dabei ist erfindungsgemäßen nunmehr vorgesehen, dass eine Beeinflussung der Signalflanken, insbesondere der ansteigenden Signalflanken beim Ansteuern des Schalters 11 dadurch vorgenommen wird, dass die Übermittlung des Steuersignals über ein RC-Glied erfolgt.Here is a first fundamental variant in 7 shown, with only the implementation of this variant essential components of the circuit 1 are recognizable. In particular, the control unit is shown 20 , which on the output side with the switch 11 is connected to control this. It is now provided according to the invention that an influencing of the signal edges, in particular of the rising signal edges when driving the switch 11 characterized in that the transmission of the control signal via an RC element takes place.

Erkennbar ist hierzu in 7 der Kondensator C1 des RC-Glieds, nicht jedoch der zugehörige Widerstand. Dieser wird in besonders vorteilhafter Weise durch interne Widerstandskomponenten der Steuereinheit 20 erzielt. Dabei wird der Umstand genutzt, dass die Steuereinheit 20 auf einem Mikroprozessor basiert und Mikroprozessoren oftmals einen DAC-Ausgang aufweisen, über den abhängig von einem digitalen Sollwert ein analoges Ausgangssignal ausgegeben wird. Die Erzeugung des analogen Ausgangssignals wird dabei mit Hilfe eines in den Mikroprozessor integrierten Spannungsteilers vorgenommen, der mehrere Einzelwiderstände aufweist. In 8 ist der Spannungsteiler schematisch durch eine serielle Anordnung mehrerer Einzelwiderstände 23 angedeutet, wobei diese durch einen - nicht näher dargestellten - Multiplexer wahlweise miteinander kombiniert werden, um einen Spannungsteiler zu bilden, der letztendlich für den Abfall einer gewünschten analogen Spannung am DAC-Ausgang der Steuereinheit 20 sorgt. Die Versorgungsspannung Vdd für die Steuereinheit 20 wird hierbei durch die mit dem Ausgang des Gleichrichters verbundene Einheit 25 zum Erfassen des Istwerts der Eingangsspannung für den Übertrager 10 bereitgestellt. Zusätzlich übermittelt die Einheit 25 allerdings wie bereits erwähnt auch ein die Höhe der Versorgungsspannung repräsentierendes Signal.Recognizable is in this 7 the capacitor C1 of the RC element, but not the associated resistor. This is achieved in a particularly advantageous manner by internal resistance components of the control unit 20 achieved. It uses the fact that the control unit 20 microprocessor based microprocessor, often having a DAC output which outputs an analog output signal dependent on a digital setpoint. The generation of the analog output signal is carried out with the help of a built-in microprocessor voltage divider having a plurality of individual resistors. In 8th is the voltage divider schematically by a serial arrangement of several individual resistors 23 These are optionally combined with each other by a multiplexer (not shown in detail) to form a voltage divider, which is ultimately responsible for dropping a desired analog voltage at the DAC output of the control unit 20 provides. The supply voltage Vdd for the control unit 20 in this case is the unit connected to the output of the rectifier 25 for detecting the actual value of the input voltage for the transformer 10 provided. In addition, the unit transmits 25 however, as already mentioned, a signal representing the magnitude of the supply voltage.

Durch entsprechendes Kombinieren der Widerstände 23 des integrierten Spannungsteilers der Steuereinheit 20 kann dann also ein variabler Widerstand gebildet werden, der gemeinsam mit dem Kondensator C1 das RC-Glied bildet, über den die Ansteuerung des Schalters 11 erfolgt. Da das RC-Glied den zeitlichen Verlauf des Ansteuersignals für den Schalter 11 beeinflusst, kann also durch die Veränderung des integrierten Widerstands der Steuereinheit 20 Einfluss auf den Signalverlauf genommen werden. Es wird also eine sehr elegante Möglichkeit geschaffen, in einfacher Weise insbesondere die Steilheit des Anstiegs des Steuersignals für den Schalter 11 zu beeinflussen.By appropriately combining the resistors 23 the integrated voltage divider of the control unit 20 So then a variable resistor can be formed, which together with the capacitor C1 forms the RC element, via which the control of the switch 11 he follows. Since the RC element the timing of the drive signal for the switch 11 influenced, so by changing the integrated resistance of the control unit 20 Influence on the signal waveform are taken. It is thus created a very elegant way, in particular, the steepness of the rise of the control signal for the switch in a simple manner 11 to influence.

Eine Weiterbildung dieses soeben erläuterten Gedankens ist in 8 gezeigt. Diese besteht darin, dass parallel zu dem Kondensator C1 des RC-Glieds ein weiterer steuerbarer Schalter Q0 vorgesehen ist, über den der Kondensator C1 des RC-Glieds wahlweise überbrückt bzw. entladen werden kann. Hierdurch besteht die Möglichkeit, durch Aktivieren dieses Schalters Q0 die zeitverzögernde Wirkung des RC-Glieds bzgl. der Ansteuerung des Schalters 11 abrupt aufzuheben, sodass also die Signalform hier zusätzlich beeinflusst werden kann.A development of this just explained thought is in 8th shown. This is that in parallel to the capacitor C1 the RC element another controllable switch Q0 is provided, over which the capacitor C1 the RC element can be bridged or discharged as required. This gives you the option of activating this switch Q0 the time-delaying effect of the RC element with respect to the control of the switch 11 Abruptly cancel, so so the waveform can be additionally influenced here.

Ein Modifizieren der Wirkungsweise des RC-Glieds könnte selbstverständlich auch dadurch vorgenommen werden, dass der Wert der Kapazität des RC-Glieds verändert wird. Eine entsprechende Lösung hierzu ist in 9 gezeigt, wobei nunmehr drei - vorzugsweise unterschiedlich dimensionierte - Kondensatoren C1, C2 und Cn vorgesehen sind (die Anzahl kann allerdings beliebig gewählt werden), wobei jeweils in Serie zu der entsprechenden Kapazität ein steuerbarer Schalter Q1, Q2 und Qn vorgesehen ist, über den der zugehörige Kondensatoren C1, C2 bzw. Cn wahlweise dem Ansteuerkreis zum Ansteuern des Schalters 11 hinzugefügt werden kann. Die Steuereinheit 20 kann also eine beliebige Kombination dieser Kapazitäten dem Ansteuerkreis für den Schalter 11 hinzufügen, sodass hierdurch - ggf. in Kombination mit einer Anpassung der Spannung am DAC Ausgang - nochmals feiner abgestimmt der Signalverlauf beeinflusst werden kann.Of course, modifying the operation of the RC element could also be done by changing the value of the capacitance of the RC element. An appropriate solution for this is in 9 shown, wherein now three - preferably differently sized - capacitors C1 . C2 and Cn are provided (the number can, however, be chosen arbitrarily), wherein in each case in series with the corresponding capacity, a controllable switch Q1 . Q2 and Qn is provided via the associated capacitors C1 . C2 or Cn optionally the drive circuit for driving the switch 11 can be added. The control unit 20 So any combination of these capacities the drive circuit for the switch 11 so that - if necessary in combination with an adjustment of the voltage at the DAC output - the signal curve can be influenced even more finely tuned.

10 zeigt schließlich eine Weiterbildung, welche insbesondere einer Beeinflussung der abfallenden Flanke des Ansteuersignals für den Schalter 11 dient. Hier ist vorgesehen, dass der bereits bei den Varianten der 8 und 9 vorgesehene Schalter Q0 nicht direkt über die Steuereinheit 20 angesteuert wird, sondern wiederum ein RC-Glied zwischengeschaltet ist. Auch für dieses RC-Glied gilt das gleiche wie für die Realisierung und Wirkung des RC-Glieds zum Ansteuern des Schalters 11. D.h., durch die Kombination aus Widerstand R0 und Kapazität C0 kann der Signalverlauf bei der Ansteuerung des Entladeschalters Q0 angepasst und damit die Steilheit der abfallenden Flanke des Steuersignals eingestellt werden. Dabei kann wiederum der Widerstand R0 variabel gestaltet werden, indem interne Spannungsteilerkomponenten der Steuereinheit 20 zur Realisierung dieses Widerstands genutzt werden. Auch kann der Kapazitätswert ggf. variabel gestaltet werden, indem ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel der 9 mehrere parallel geschaltete Kapazitäten vorhanden sind, die mittels steuerbarer Schalter wahlweise dem entsprechenden Ansteuerpfad hinzugefügt werden. 10 shows a further development, which in particular an influence of the falling edge of the drive signal for the switch 11 serves. Here it is provided that already in the variants of 8th and 9 provided switches Q0 not directly through the control unit 20 is driven, but in turn an RC element is interposed. The same applies to this RC element as for the realization and effect of the RC element for driving the switch 11 , That is, through the combination of resistance R0 and capacity C0 can the signal during the activation of the discharge switch Q0 adjusted and thus the slope of the falling edge of the control signal can be adjusted. Again, the resistance R0 be made variable by internal voltage divider components of the control unit 20 be used to realize this resistance. Also, the capacity value may optionally be made variable by the same as in the embodiment of 9 a plurality of parallel capacitors are present, which are added by means of controllable switch either the corresponding drive path.

Letztendlich erlauben also die Maßnahmen in sehr spezifischer Weise den Schalter des Übertragers anzusteuern. Hierdurch besteht die Möglichkeit, den ausgangsseitig realisierten Strom zum Versorgen der LEDs genau einzustellen und hierdurch einen optimalen Betrieb der Leuchtmittel zu ermöglichen, wobei trotz allem auf den eingangsseitig vorgesehenen Glättungskondensator, der üblicherweise bei einem Flyback-Konverter vorgesehen ist, verzichtet werden kann.Ultimately, therefore, allow the measures in a very specific way to control the switch of the transformer. This makes it possible to precisely adjust the output realized current for supplying the LEDs and thereby to allow optimal operation of the lamps, despite all the on the input side provided smoothing capacitor, which is usually provided in a flyback converter, can be dispensed with.

Claims

Circuit arrangement (1) for operating light-emitting means (110), in particular for operating one or more LEDs, comprising: • a voltage-supplyable circuit which is clocked by means of at least one switch (11), via which a transformer (10) for transmitting electrical energy from a primary winding (L1) is fed to a secondary winding (L2), wherein the lighting means (110) via the secondary winding (L2) of the transformer (10) can be supplied with power, and • a control unit (20) for alternately driving the switch (11 ), wherein it is at the supply voltage (U _DC ) for the transformer (10) is a rectified, not smoothed AC voltage and wherein the control unit (20) is adapted, depending on the supply voltage (U _DC ) for the transformer (10 ) to adjust at least one of the following parameters for driving the switch (11): the switching frequency; - the duty cycle; the steepness of the rising and / or falling edge.

Circuit arrangement according to Claim 1 , characterized in that the supply voltage (U _DC ) for the transformer (10) consists of substantially sinusoidal half-waves.

Circuit arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that these means for Detecting a secondary side current reproducing signal which is supplied to the control unit (20), wherein the means for detecting the signal preferably comprise an optocoupler (35).

Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a constant current source (36), which is arranged in series with the lamps to be operated (110), wherein the constant current source (36) is preferably controlled by the control unit (20).

Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the primary winding (L1) and / or the secondary winding (L2) of the transformer (10) are divided into partial windings (L11, L12, L21, L22), wherein the partial windings (L11, L12 , L21, L22) can be selectively activated or deactivated by the control unit (20).

Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control of the controllable switch (11) via an RC element with a preferably adjustable resistor.

Circuit arrangement according to Claim 6 , characterized in that the adjustable resistor is formed by internal components of the control unit (20).

Circuit arrangement according to Claim 6 or 7 , characterized in that the RC element has at least two capacitances (C1, C2, Cn) which can be selectively activated or deactivated by the control unit (20).

Circuit arrangement according to one of Claims 6 to 8th , characterized in that the capacitance or capacitance of the RC element can be bridged by a controllable switch (Q0).

Circuit arrangement according to Claim 9 , characterized in that the control of the controllable switch (Q0) for bypassing the RC element is effected by means of a further RC element, wherein preferably the resistance and / or the capacitance of the further RC element are variable.

Method for operating light-emitting means (110), in particular for operating one or more LEDs, in which a voltage-supplyable and clocked by at least one switch (11) comprises a transformer (10) for transmitting electrical energy from a primary winding (L1) to a Secondary winding (L2) feeds, wherein the lighting means (110) via the secondary winding (L2) of the transformer (10) are supplied with power, wherein the supply voltage (U _DC ) for the transformer (10) is a rectified, not smoothed AC voltage is dependent on the supply voltage (U _DC ) for the transformer (10) at least one of the following parameters for the control of the switch (11) is adjusted: - the switching frequency; - the duty cycle; the steepness of the rising and / or falling edge.

Method according to Claim 11 , characterized in that the supply voltage (U _DC ) for the transformer (10) consists of substantially sinusoidal half-waves.

Method according to Claim 11 or 12 , characterized in that the primary winding (L1) and / or the secondary winding (L2) of the transformer (10) in sub-windings (L11, L12, L21, L22) are divided, wherein the partial windings (L11, L12, L21, L22) optionally be activated or deactivated.