DE102017213916A1

DE102017213916A1 - Supplying a light source with electrical energy from an electrical energy source

Info

Publication number: DE102017213916A1
Application number: DE102017213916.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Zitzelsperger
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Siteco GmbH
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2019-02-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versorgen eines Leuchtmittels (12) mit elektrischer Energie aus einer elektrischen Energiequelle (14) bei dem:- die elektrische Energie dem Leuchtmittel (12) mittels eines mit der elektrischen Energiequelle (14) elektrisch gekoppelten PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers (20) und einer Stromquellenschaltung (22) zugeführt wird, wobei die Stromquellenschaltung (22) mittels einer Stromquellenreglereinheit (24) gesteuert wird, indem ein durch die Stromquellenschaltung (22) bereitgestellter elektrischer Strom (26) erfasst wird, mit einem ersten vorgebbaren Stromvergleichswert verglichen wird und der durch die Stromquellenschaltung (22) bereitgestellte elektrische Strom (26) abhängig von dem Vergleich eingestellt wird,- eine elektrische Stromquellenspannung (30) an der Stromquellenschaltung (22) erfasst und abhängig von der erfassten Stromquellenspannung (30) ein Steuersignal (32) zum Steuern des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers (20) ermittelt wird, und- das Steuersignal (32) abhängig von dem erfassten elektrischen Strom (26) der Stromquellenschaltung (22) ermittelt wird.The invention relates to a method for supplying a luminous means (12) with electrical energy from an electrical energy source (14) in which: - the electrical energy of the luminous means (12) by means of a PFC-controlled clocked energy converter electrically coupled to the electrical energy source (14) (20) and a current source circuit (22), wherein the current source circuit (22) is controlled by a current source regulator unit (24) by detecting an electrical current (26) provided by the current source circuit (22), compared to a first predetermined current comparison value and the electric current (26) provided by the current source circuit (22) is set in accordance with the comparison, - an electric power source voltage (30) is detected at the current source circuit (22), and a control signal (32) dependent on the detected power source voltage (30). for controlling the PFC-controlled clocked energy converter (2 0), and the control signal (32) is determined depending on the detected electric current (26) of the current source circuit (22).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Versorgen eines an die Schaltungsanordnung anschließbaren Leuchtmittels mit elektrischer Energie aus einer an die Schaltungsanordnung anschließbaren elektrischen Energiequelle, mit einem Versorgungsanschluss zum Anschließen an die elektrische Energiequelle, einem Leuchtmittelanschluss zum Anschließen an das Leuchtmittel, einem mit dem Versorgungsanschluss und dem Leuchtmittelanschluss elektrisch gekoppelten PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler, einer am Leuchtmittelanschluss angeschlossenen Stromquellenschaltung, wobei die Stromquellenschaltung eine Stromquellenreglereinheit umfasst, die ausgebildet ist, einen durch die Stromquellenschaltung bereitgestellten elektrischen Strom zu erfassen, mit einem ersten vorgebbaren Stromvergleichswert zu vergleichen und den durch die Stromquellenschaltung bereitgestellten elektrischen Strom abhängig von dem Vergleich einzustellen, und einer Steuereinheit, die ausgebildet ist, eine elektrische Stromquellenspannung an der Stromquellenschaltung zu erfassen und abhängig von der erfassten Stromquellenspannung ein Steuersignal zum Steuern des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers zu ermitteln. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Leuchteinrichtung mit einem, insbesondere leuchtdiodenbasierten, Leuchtmittel sowie einer Schaltungsanordnung, an der das Leuchtmittel angeschlossen ist. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Versorgen eines Leuchtmittels mit elektrischer Energie aus einer elektrischen Energiequelle, bei dem die elektrische Energie dem Leuchtmittel mittels eines mit der elektrischen Energiequelle elektrisch gekoppelten PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers und einer Stromquellenschaltung zugeführt wird, wobei die Stromquellenschaltung mittels einer Stromquellenreglereinheit gesteuert wird, indem ein durch die Stromquellenschaltung bereitgestellter elektrischer Strom erfasst wird, mit einem ersten vorgebbaren Stromvergleichswert verglichen und der durch die Stromquellenschaltung bereitgestellte elektrische Strom abhängig von dem Vergleich eingestellt wird, wobei eine elektrische Stromquellenspannung an der Stromquellenschaltung erfasst und abhängig von der erfassten Stromquellenspannung ein Steuersignal zum Steuern des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers ermittelt wird.The invention relates to a circuit arrangement for supplying a light source which can be connected to the circuit arrangement with electrical energy from an electrical energy source which can be connected to the circuit arrangement, with a supply connection for connection to the electrical energy source, a light source connection for connection to the light source, one with the supply connection and the illuminant connection electrically coupled PFC-controlled clocked energy converter, a current source circuit connected to the lighting connection, wherein the current source circuit comprises a current source regulator unit configured to detect an electric current provided by the current source circuit, compare with a first predetermined current comparison value and the electric current provided by the current source circuit adjust depending on the comparison, and a control unit, which is formed, an electric to detect current source voltage at the current source circuit and to determine a control signal for controlling the PFC-controlled clocked energy converter depending on the detected power source voltage. The invention further relates to a lighting device with a, in particular light-emitting diode-based, lighting means and a circuit arrangement to which the lighting means is connected. Finally, the invention also relates to a method for supplying a light source with electrical energy from an electrical energy source, in which the electrical energy is supplied to the light source by means of a PFC-controlled clocked energy converter electrically coupled to the electrical energy source and a current source circuit, wherein the current source circuit by means of a Current source regulator unit is controlled by an electric current provided by the current source circuit is detected, compared with a first predetermined current comparison value and the electric current provided by the current source circuit is set depending on the comparison, wherein an electric power source voltage detected at the current source circuit and depending on the detected power source voltage a control signal is determined for controlling the PFC controlled clocked power converter.

Schaltungsanordnungen, Leuchteinrichtungen mit solchen Schaltungsanordnungen sowie auch Verfahren zum Versorgen von Leuchtmitteln mit elektrischer Energie von einer elektrischen Energiequelle sind im Stand der Technik umfänglich bekannt, sodass es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises hierfür nicht bedarf. Derartige Schaltungsanordnungen dienen der Versorgung von einem oder mehreren Leuchtmitteln mit elektrischer Energie aus der elektrischen Energiequelle, die zum Beispiel durch eine elektrische Spannungsquelle wie einem öffentlichen Energieversorgungsnetz oder dergleichen bereitgestellt sein kann. Die Schaltungsanordnung kann Bestandteil eines Vorschaltgeräts für die Leuchteinrichtung sein oder diese auch ausbilden.Circuit arrangements, lighting devices with such circuit arrangements as well as methods for supplying light bulbs with electrical energy from an electrical energy source are well known in the art, so it does not require a separate documentary evidence for this. Such circuit arrangements serve to supply one or more light sources with electrical energy from the electrical energy source, which may be provided, for example, by an electrical voltage source such as a public power supply network or the like. The circuit arrangement may be part of a ballast for the lighting device or this form.

Die Leuchteinrichtung umfasst üblicherweise das Vorschaltgerät, welches dazu dient, das Leuchtmittel in vorgebbarer Weise mit elektrischer Energie zu beaufschlagen, sodass das Leuchtmittel in ebenfalls vorgebbarer Weise Licht emittiert. Die Leuchteinrichtung stellt dann das von dem Leuchtmittel emittierte Licht für unterschiedlichste Beleuchtungsfunktionen zur Verfügung. Das Leuchtmittel dient als Lichtquelle für den Einsatz in der Leuchteinrichtung. Die Leuchteinrichtung selbst dient ihrerseits dazu, in vorgebbarer Weise Licht zum Zwecke der Beleuchtung abzugeben.The lighting device usually includes the ballast, which serves to act on the light source in a predeterminable manner with electrical energy, so that the light source also emits light in a predeterminable manner. The lighting device then provides the light emitted by the light source for a wide variety of lighting functions available. The light source serves as a light source for use in the lighting device. The lighting device itself in turn serves to deliver light in a predeterminable manner for the purpose of lighting.

Insbesondere bei Leuchtmitteln, die leuchtdiodenbasiert ausgebildet sind, indem sie zum Beispiel eine oder mehrere Leuchtdioden oder eine Matrix von Leuchtdioden aufweisen, sind an die Beaufschlagung mit elektrischer Energie besondere Anforderungen zu erfüllen, die mittels des Vorschaltgeräts, insbesondere der Schaltungsanordnung des Vorschaltgeräts, in geeigneter Weise realisiert werden sollen.In particular, in the case of light sources which are designed to be light-emitting diode-based, for example by having one or more light-emitting diodes or a matrix of light-emitting diodes, special requirements must be met for the application of electrical energy, which by means of the ballast, in particular the circuit arrangement of the ballast, in a suitable manner to be realized.

Das Vorschaltgerät stellt nicht nur die erforderliche elektrische Energie beziehungsweise Leistung für das Leuchtmittel bereit, sondern sie stellt sie auch in einer Form bereit, die an das jeweilige Leuchtmittel angepasst ist, sodass das Leuchtmittel in bestimmungsgemäßer Weise Licht emittieren kann. So werden beispielsweise Leuchtdioden mit einem Gleichstrom beaufschlagt, um die gewünschte Lichtemission erreichen zu können. Je nach Betriebsart kann der Gleichstrom auch getaktet sein, um dadurch eine möglichst günstige Emission von Licht erreichen zu können. Das Takten kann beispielsweise mittels einer Pulsweitenmodulation (PWM) oder dergleichen erfolgen.The ballast not only provides the required electrical energy or power for the bulb, but also provides it in a form that is adapted to the respective bulb so that the bulb can emit light as intended. For example, light-emitting diodes are supplied with a direct current in order to be able to achieve the desired light emission. Depending on the operating mode, the direct current may also be clocked in order to be able to achieve the best possible emission of light. The clocking can be done for example by means of a pulse width modulation (PWM) or the like.

Das Vorschaltgerät, insbesondere die Schaltungsanordnung, kann vorzugsweise eine Hardwareschaltung aufweisen, mittels der eine entsprechende Energieumformung beziehungsweise Leistungsstellung vorgenommen werden kann. Die erforderliche elektrische Energie bezieht das Vorschaltgerät beziehungsweise die Schaltungsanordnung zum Beispiel aus dem öffentlichen Energieversorgungsnetz, an das es beziehungsweise sie angeschlossen ist, oder es kann die Energie auch aus einem elektrischen Energiespeicher wie einem Akkumulator, einer Batterie und/oder dergleichen beziehen. Natürlich können diese Energiequellen auch kombiniert vorgesehen sein.The ballast, in particular the circuit arrangement, may preferably have a hardware circuit, by means of which a corresponding energy conversion or power setting can be made. The required electrical energy relates to the ballast or the circuit arrangement, for example, from the public power grid to which it or it is connected, or it can also refer the energy from an electrical energy storage such as an accumulator, a battery and / or the like. Of course, these energy sources can also be combined.

Das Vorschaltgerät beziehungsweise die Schaltungsanordnung kann darüber hinaus eine programmgesteuerte Rechnereinheit umfassen, die es erlaubt, die Versorgung des Leuchtmitels mit elektrischer Energie beziehungsweise eine Leistungsstellung in vorgegebener Weise einstellen zu können. Die Rechnereinheit kann auch mit der Hardwareschaltung kombiniert sein. Die Rechnereinheit kann mittels eines Rechnerprogramms gesteuert werden, welches die entsprechende Funktionalität durch die Rechnereinheit realisiert. Das Rechnerprogramm kann in einer hierfür separat vorgesehenen Speichereinheit der Rechnereinheit oder auch des Vorschaltgeräts beziehungsweise der Schaltungsanordnung gespeichert sein. Das Vorschaltgerät kann darüber hinaus einen oder mehrere Steueranschlüsse aufweisen, mittels denen ihm Steuersignale zugeführt werden können, die dazu dienen können, die bereitzustellende Leistung für das Leuchtmittel einstellen zu können. The ballast or the circuit arrangement may also include a program-controlled computer unit, which allows to adjust the supply of the luminous means with electrical energy or a power position in a predetermined manner. The computer unit can also be combined with the hardware circuit. The computer unit can be controlled by means of a computer program which realizes the corresponding functionality by the computer unit. The computer program can be stored in a separately provided for this memory unit of the computer unit or the ballast or the circuit arrangement. The ballast may also have one or more control terminals, by means of which it control signals can be supplied, which can serve to adjust the power to be provided for the light source can.

Das Vorschaltgerät dient somit insbesondere dazu, der Leuchteinrichtung zugeführte elektrische Energie in geeigneter Weise zu wandeln, sodass das Leuchtmittel der Leuchteinrichtung in geeigneter Weise mit elektrischer Energie versorgt werden kann, damit das Leuchtmittel in vorgegebener Weise Licht abgibt.The ballast thus serves, in particular, to convert electrical energy supplied to the lighting device in a suitable manner, so that the lighting means of the lighting device can be supplied with electrical energy in a suitable manner so that the lighting means emits light in a predetermined manner.

Die Versorgung des Leuchtmittels mit elektrischer Energie erfolgt vorzugsweise durch eine Zusammenwirkung des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers mit der Stromquellenschaltung. Die Stromquellenschaltung wird dazu in einem Linearbetrieb betrieben, der dazu dient, einen Spannungsrippel, mit dem das Leuchtmittel beaufschlagt werden würde, zu minimieren. Die Stromquellenschaltung hat somit einen entsprechenden Ausgangsleistungsbereich, weil das Leuchtmittel über einen vorgegebenen beziehungsweise vorgebbaren Leistungsbereich mit einer vorgebbaren elektrischen Leistung beziehungsweise Energie beaufschlagt werden können soll, indem die Schaltungsanordnung in geeigneter Weise eingestellt wird.The supply of the light source with electrical energy is preferably carried out by an interaction of the PFC-controlled clocked energy converter with the current source circuit. The current source circuit is for this purpose operated in a linear operation, which serves to minimize a voltage ripple, which would be applied to the lighting means. The current source circuit thus has a corresponding output power range, because the light source is to be able to be acted upon by a predefinable or specifiable power range with a predeterminable electrical power or energy by the circuit arrangement being adjusted in a suitable manner.

Im bestimmungsgemäßen Betrieb hat sich jedoch gezeigt, dass bei kleinen Leistungen, die für das Leuchtmittel bereitgestellt werden sollen, die Schaltungsanordnung, insbesondere die Funktion des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers in Verbindung mit der Stromquellenschaltung, instabil werden kann. In der vorliegenden Schaltungsanordnung ist der Strom, der durch das Leuchtmittel strömt, auch der Strom, der von der Stromquellenschaltung bereitgestellt wird und der Strom, der auch den PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler durchströmt. Durch den PFC-Betrieb, der in der Regel für eine Wechselspannung am Versorgungsanschluss ausgelegt ist, die zum Beispiel etwa 50 Hz aufweist, kann sich ein Rippel in einem Bereich von etwa 100 Hz einstellen, beispielsweise aufgrund einer Brückengleichrichtung oder dergleichen. Mittels der Stromquellenschaltung soll dieser Spannungsrippel weitgehend unterdrückt werden, damit das Leuchtmittel im Wesentlichen nur mit einem sehr geringen oder ohne Rippel beaufschlagt zu werden braucht. Daraus ergibt sich, dass zum Beispiel eine Spannung am Leuchtmittelanschluss im Wesentlichen durch eine Gleichspannung gebildet sein soll. Der Rippel kann ohne die Stromquellenschaltung am Leuchtmittelanschluss eine Amplitude in einem Bereich von zum Beispiel etwa 10 bis etwa 20 V aufweisen.During normal operation, however, it has been shown that, for small powers that are to be provided for the lighting device, the circuit arrangement, in particular the function of the PFC-controlled clocked energy converter in conjunction with the current source circuit, can become unstable. In the present circuitry, the current flowing through the light source is also the current provided by the current source circuit and the current also flowing through the PFC controlled clocked energy converter. By the PFC operation, which is usually designed for an AC voltage at the supply terminal having, for example, about 50 Hz, a ripple can be set in a range of about 100 Hz, for example due to a bridge rectification or the like. By means of the current source circuit of this voltage ripple should be largely suppressed, so that the light source essentially needs to be acted upon only with a very small or no ripple. It follows that, for example, a voltage at the lamp terminal should be formed essentially by a DC voltage. The ripple may have an amplitude in the range of, for example, about 10 to about 20 V without the current source circuit at the lighting terminal.

In der gattungsgemäßen Schaltungsanordnung wird die Stromquellenspannung erfasst, das ist die elektrische Spannung, die an der Stromquellenschaltung anliegt, um in Abhängigkeit davon den PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler zu steuern. Dies kann vorliegend zum Beispiel dadurch erfolgen, dass aus der Stromquellenspannung ein IstWert ermittelt wird, der dazu dient, den PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler zum Bereitstellen einer vorgegebenen Spannung an dem Leuchtmittelanschluss anzusteuern. Dadurch kann einerseits die für einen vorgegebenen bereitzustellenden Strom erforderliche Ausgangsspannung erreicht und andererseits die Stromquellenspannung an der Stromquellenschaltung klein gehalten werden, um die elektrische Verlustleistung der Stromquellenschaltung möglichst gering zu halten.In the generic circuit arrangement, the power source voltage is detected, which is the electrical voltage applied to the current source circuit, in order to control the PFC-controlled clocked energy converter in dependence thereon. In the present case, this can be done, for example, by determining from the power source voltage an actual value which serves to trigger the PFC-controlled clocked energy converter for providing a predetermined voltage at the lighting means connection. As a result, on the one hand, the output voltage required for a given current to be supplied can be achieved and, on the other hand, the power source voltage at the current source circuit can be kept small in order to minimize the electrical power dissipation of the current source circuit.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Schaltungsanordnung einen Leistungsbereich für das Leuchtmittel in einem Bereich von etwa 8 W bis etwa 50 W bereitzustellen vermag. Eine Welligkeit der dem PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler zugeführten elektrischen Spannung, auch Zwischenkreisspannung genannt, nimmt in der Regel mit zunehmender Leistung ebenfalls zu. Um Verluste in der Stromquellenschaltung möglichst gering zu halten, wird diese häufig derart gesteuert beziehungsweise geregelt, dass sie bei großer Leistung nicht mehr vollständig in einem Linearbetrieb betrieben wird, sondern zum Beispiel für einen Zeitraum von zum Beispiel etwa 25 % in einem vollständig eingeschalteten Betrieb betrieben wird. Bei einer kleinen bereitzustellenden Leistung, zum Beispiel in einem Bereich von etwa 8 W bis etwa 15 W, hat sich gezeigt, dass eine Regelung der Stromquellenschaltung in Verbindung mit einer Regelung des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers instabil werden kann, was sich zum Beispiel in einer Unstetigkeit der Stromquellenspannung und/oder des von der Stromquellenschaltung bereitzustellenden Stromes bemerkbar machen kann.For example, it can be provided that the circuit arrangement can provide a power range for the luminous means in a range from approximately 8 W to approximately 50 W. A ripple of the PFC-controlled clocked energy converter supplied electrical voltage, also called DC link voltage, usually increases with increasing power also. In order to minimize losses in the current source circuit, it is often controlled or regulated so that it is no longer completely operated in a linear operation at high power, but operated, for example, for a period of, for example, about 25% in a fully powered operation becomes. At a small power to be provided, for example, in a range of about 8 W to about 15 W, it has been found that regulation of the current source circuit can become unstable in conjunction with regulation of the PFC controlled clocked energy converter, resulting in, for example, a Can make inconsistency of the power source voltage and / or to provide the current to be provided by the current source circuit current.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stabilität einer gattungsgemäßen Schaltungsanordnung sowie einer mit der Schaltungsanordnung ausgerüsteten Leuchteinrichtung sowie auch eines gattungsgemäßen Verfahrens zu verbessern.The invention is based on the object, the stability of a generic circuit arrangement and one with the circuit arrangement equipped lighting device as well as a generic method to improve.

Als Lösung werden mit der Erfindung eine Schaltungsanordnung, eine Leuchteinrichtung sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.As a solution, the invention proposes a circuit arrangement, a lighting device and a method according to the independent claims.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch Merkmale der abhängigen Ansprüche.Advantageous developments emerge by features of the dependent claims.

Bezüglich einer gattungsgemäßen Schaltungsanordnung wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, das Steuersignal abhängig von dem erfassten elektrischen Strom der Stromquellenschaltung zu ermitteln.With regard to a generic circuit arrangement, it is in particular proposed that the control unit is designed to determine the control signal as a function of the detected electrical current of the current source circuit.

Bezüglich einer gattungsgemäßen Leuchteinrichtung wird insbesondere vorgeschlagen, dass diese mit einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist. With respect to a generic lighting device is particularly proposed that this is equipped with a circuit arrangement according to the invention.

Bezüglich eines gattungsgemäßen Verfahrens wird insbesondere vorgeschlagen, dass das Steuersignal abhängig von dem erfassten elektrischen Strom der Stromquellenschaltung ermittelt wird.With regard to a generic method, it is in particular proposed that the control signal is determined as a function of the detected electrical current of the current source circuit.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass die Stabilität der Schaltungsanordnung sowie auch des Verfahrens verbessert werden kann, wenn gerade bei kleinen Leistungen eine geeignet gewählte Spannungsregelreserve an der Stromquellenschaltung zur Verfügung gestellt werden kann. Der Linearbetrieb der Stromquellenschaltung wird also gerade bei kleiner Leistung beziehungsweise Energie verbessert beziehungsweise ausgedehnt. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die miteinander verketteten Steuerungen beziehungsweise Regelungen des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers und der Stromquellenschaltung aus, sodass insgesamt die Stabilität deutlich verbessert werden kann. Instabile Zustände, wie sie im Stand der Technik auftreten können, können dadurch weitgehend vermieden werden.The invention is based on the idea that the stability of the circuit arrangement as well as the method can be improved if a suitably selected voltage regulation reserve can be made available at the current source circuit, especially at low powers. The linear operation of the current source circuit is thus improved or expanded even at low power or energy. This has an advantageous effect on the interlinked controls or regulations of the PFC-controlled clocked energy converter and the current source circuit, so that overall the stability can be significantly improved. Unstable conditions, as they can occur in the prior art, can be largely avoided.

Die Wirkung der Erfindung kann so erklärt werden, dass durch die Erfindung die Stromquellenschaltung länger beziehungsweise stets im Linearbetrieb betrieben werden kann und sich die Stromquellenspannung vorzugsweise sinusförmig einstellen kann, wodurch schnelle Regeländerungen des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers, zum Beispiel hervorgerufen durch schnelle Änderungen eines Ist-Werts der Stromquellenspannung oder dergleichen, vermieden werden können. Darüber hinaus kann die Stromquellenspannung genügend groß sein, sodass die Stromquellenschaltung in etwa einer Spannung bei einer großen Leistung für das Leuchtmittel entspricht. Dadurch kann erreicht werden, dass eine Gesamtregelung nahezu auf einen Arbeitspunkt eingestellt werden kann.The effect of the invention can be explained so that the current source circuit can be operated by the invention longer or always in linear operation and the power source voltage can preferably set sinusoidal, whereby rapid rule changes of the PFC-controlled clocked energy converter, for example, caused by rapid changes of an actual Values of the power source voltage or the like can be avoided. In addition, the power source voltage may be sufficiently large that the power source circuit corresponds approximately to a voltage at a high power for the lamp. It can thereby be achieved that an overall control can be set almost to an operating point.

Es wurde nämlich gefunden, dass die Regelung bei einer kleinen Leistung des Leuchtmittels eine minimale Stromquellenspannung erfordert, was durch die Schaltungsanordnung verbessert werden kann. Andernfalls zeigt sich, dass die Stromquellenspannung periodisch stark ansteigen kann, um dann wieder unter einen Soll-Wert einzubrechen. Dies kann zu widersprüchlichen Auslegungskriterien in Bezug auf die Stromquellenschaltung und das Ermitteln des Leistungssignals abhängig von der Stromquellenspannung führen.It has been found that the control requires a minimum power source voltage at a small power of the lamp, which can be improved by the circuit arrangement. Otherwise, it can be seen that the power source voltage can rise sharply periodically and then break again below a setpoint value. This can lead to contradictory design criteria with respect to the current source circuit and the determination of the power signal depending on the power source voltage.

Die vorteilhafte Wirkung der Erfindung kann dadurch erreicht werden, dass das Leistungssignal nunmehr nicht nur abhängig von der Stromquellenspannung ermittelt wird, sondern ergänzend auch der durch die Stromquellenschaltung bereitgestellte elektrische Strom berücksichtigt wird. Dies erlaubt es auf einfache Weise, die Stromquellenspannung gemäß der Erfindung so zu steuern, dass Betriebszustände, bei denen es zu Instabilitäten kommen kann, weitgehend vermieden werden können.The advantageous effect of the invention can be achieved in that the power signal is now not only determined as a function of the power source voltage, but also the electric current provided by the current source circuit is additionally taken into account. This allows a simple way to control the power source voltage according to the invention so that operating conditions in which it can lead to instabilities can be largely avoided.

Die Steuereinheit ist vorzugsweise von der Schaltungsanordnung umfasst. Besonders vorteilhaft ist sie durch eine Hardwareschaltung gebildet, die darüber hinaus auch eine programmgesteuerte Rechnereinheit umfassen kann. Natürlich kann auch eine Kombination hiervon vorgesehen sein. Die Steuereinheit kann darüber hinaus auch zumindest teilweise durch den PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler bereitgestellt sein. Vorzugsweise ist der PFC-gesteuerte getaktete Energiewandler ein Hochsetzsteller, auch Booster genannt. Dem Grunde nach ist die Anwendung der Erfindung jedoch nicht auf einen Hochsetzsteller als PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler beschränkt, sondern kann gleichermaßen auch bei einem Tiefsetzsteller (auch Buck genannt) oder dergleichen Wandlerschaltungen eingesetzt werden.The control unit is preferably comprised by the circuit arrangement. It is particularly advantageously formed by a hardware circuit, which may also include a program-controlled computer unit beyond. Of course, a combination thereof may be provided. The control unit may also be at least partially provided by the PFC controlled clocked power converter. Preferably, the PFC-controlled clocked energy converter is a boost converter, also called a booster. Basically, however, the application of the invention is not limited to a boost converter as a PFC-controlled clocked energy converter, but can equally be used in a buck converter (also called Buck) or the like converter circuits.

Der erste vorgebbare Stromvergleichswert dient dazu, die Stromquellenschaltung auf einen durch den ersten vorgegebenen Stromvergleichswert vorgegebenen Strom einzustellen beziehungsweise den Strom der Stromquellenschaltung diesbezüglich zu steuern beziehungsweise zu regeln. Dieser Strom beaufschlagt dann auch das Leuchtmittel und darüber hinaus auch den PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler.The first predeterminable current comparison value serves to set the current source circuit to a current predetermined by the first predetermined current comparison value or to control or regulate the current of the current source circuit in this regard. This current then also acts on the light source and, in addition, also on the PFC-controlled clocked energy converter.

Insgesamt kann mit der Erfindung erreicht werden, dass die Stabilität der Funktion der Schaltungsanordnung auch an Betriebsbereichsgrenzen zuverlässig gewährleistet werden kann. Mit der Schaltungsanordnung der Erfindung können somit Leuchtmittel, insbesondere leuchtdiodenbasierte Leuchtmittel, mit einer geeigneten, insbesondere vorgegebenen elektrischen Spannung beaufschlagt werden. Mittels der Stromquellenschaltung wird dann ein entsprechend dem ersten Stromvergleichswert vorgegebener elektrischer Strom bereitgestellt, mit dem das Leuchtmittel beaufschlagt wird. Dadurch ergibt sich, dass das Leuchtmittel mit einer vorgegebenen Leistung beaufschlagt wird und somit Licht entsprechend der zugeführten elektrischen Leistung abgibt. Auch wenn die Erfindung im Wesentlichen dazu vorgesehen ist, bei Schaltungsanordnungen eingesetzt zu werden, bei denen eine externe Einstellbarkeit des Leuchtmittels hinsichtlich der Lichtabgabe im bestimmungsgemäßen Betrieb nicht vorgesehen ist, zum Beispiel weil werksseitig beziehungsweise herstellerseitig eine Leistung und/oder das Leuchtmittel fest vorgegeben ist, kann bei Bedarf jedoch auch eine derartige Steuerfunktion implementiert sein, ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen.Overall, it can be achieved with the invention that the stability of the function of the circuit arrangement can be reliably ensured even at operating range limits. With the circuit arrangement of the invention can thus illuminants, in particular Light-emitting diode-based bulbs, are acted upon by a suitable, in particular predetermined electrical voltage. By means of the current source circuit, a predetermined according to the first current comparison value electric current is then provided, with which the lighting means is acted upon. This results in that the lighting means is applied with a predetermined power and thus emits light according to the supplied electrical power. Even if the invention is essentially intended to be used in circuit arrangements in which an external adjustability of the lamp with respect to the light output in normal operation is not provided, for example, because the factory or manufacturer's power and / or the light source is fixed, however, such a control function may be implemented as needed without departing from the spirit of the invention.

Vorzugsweise weist die Steuereinheit einen wenigstens zwei elektrische Widerstände und eine Anpassungseinheit umfassenden Spannungsteiler zum Erfassen der Stromquellenspannung auf, wobei die Anpassungseinheit ausgebildet ist, ein Widerstandsverhältnis der elektrischen Widerstände abhängig von dem erfassten elektrischen Strom der Stromquellenschaltung einzustellen. Dadurch, dass mit der Anpassungseinheit das Widerstandsverhältnis in geeigneter Weise angepasst werden kann, und zwar abhängig von dem elektrischen Strom der Stromquellenschaltung, kann auf einfache Weise in die Steuerung des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers eingegriffen werden. Dadurch, dass das Widerstandsverhältnis verändert wird, kann auch ein hierdurch bereitgestelltes Spannungssignal, welches der Steuerung des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers dient, entsprechend angepasst werden. Auf diese Weise lässt sich mit wenig Aufwand die bestehende Schaltungsanordnung im Sinne der Erfindung ergänzen. Vorzugsweise ist der Eingriff derart, dass das Spannungssignal des Spannungsteilers durch den Eingriff der Anpassungseinheit reduziert werden kann. Dadurch stellt der PFC-gesteuerte getaktete Energiewandler eine höhere Spannung für das Leuchtmittel bereit, sodass insgesamt eine höhere Spannung an der Stromquellenschaltung zur Verfügung stehen kann, um während des bestimmungsgemäßen Betriebs den Linearbetrieb nicht verlassen zu müssen. Wie bereits eingangs erläutert, stellt gerade das Verlassen des Linearbetriebs ein Problem hinsichtlich der Stabilität der Schaltungsanordnung dar. Durch ein spezifisches Erhöhen der durch den PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler bereitgestellten elektrischen Spannung kann somit die Stabilität der Schaltungsanordnung weiter verbessert werden.Preferably, the control unit has a voltage divider comprising at least two electrical resistors and an adaptation unit for detecting the power source voltage, wherein the adaptation unit is designed to set a resistance ratio of the electrical resistances as a function of the detected electric current of the current source circuit. By suitably adjusting the resistance ratio with the matching unit, depending on the electric current of the current source circuit, the control of the PFC-controlled clocked power converter can be easily intervened. By changing the resistance ratio, a voltage signal provided thereby, which serves to control the PFC-controlled clocked energy converter, can also be adapted accordingly. In this way, the existing circuit arrangement can be supplemented in the sense of the invention with little effort. Preferably, the engagement is such that the voltage signal of the voltage divider can be reduced by the engagement of the matching unit. As a result, the PFC-controlled clocked energy converter provides a higher voltage for the lighting means, so that overall a higher voltage can be available at the current source circuit in order not to have to leave linear operation during normal operation. As already explained at the outset, the very fact of leaving linear operation represents a problem with regard to the stability of the circuit arrangement. Thus, the stability of the circuit arrangement can be further improved by specifically increasing the electrical voltage provided by the PFC-controlled clocked energy converter.

Die Anpassungseinheit selbst kann eine Verstärkerschaltung aufweisen. Sie kann hierzu zum Beispiel einen Operationsverstärker aufweisen, der ein Stromsignal des durch die Stromquellenreglereinheit erfassten elektrischen Stroms nutzt, um das Widerstandsverhältnis einstellen zu können. Darüber hinaus kann die Anpassungseinheit natürlich auch in diskreter Bauweise mittels Transistorschaltungen gebildet sein, beispielsweise zweier miteinander verketteter Emitterschaltungen von bipolaren Transistoren, deren Kollektoren über jeweilige Kollektorwiderstände an einen Mittelabgriff des Spannungsteilers angeschlossen sind. Durch geeignete Auslegung kann somit erreicht werden, dass bei Überschreiten einer Leitfähigkeitsschwelle des ersten bipolaren Transistors ein Eingriff in das Widerstandsverhältnis des Spannungsteilers im Wesentlichen unterdrückt ist, wobei im gegenteiligen Betriebszustand das Widerstandsverhältnis durch Parallelschalten eines ergänzenden Widerstands entsprechend verändert werden kann. Mit wenigen diskreten Bauelementen kann somit eine zuverlässige Funktion gewährleistet werden. Eine Schaltschwelle des Transistors kann somit einen zweiten vorgebbaren Stromvergleichswert bereitstellen. Der zweite vorgebbare Stromvergleichswert könnte dem Grunde nach größer als der erste vorgebbare Stromvergleichswert sein. Vorzugsweise ist er jedoch kleiner als dieser. Die aus diskreten elektronischen Bauteilen gebildete Anpassungseinheit hat darüber hinaus den Vorteil, dass eine separate ergänzende Energieversorgung im Wesentlichen vermieden werden kann. Im Gegensatz dazu würde ein Operationsverstärker eine separate Versorgung mit elektrischer Energie benötigen.The matching unit itself may comprise an amplifier circuit. For this purpose, it can, for example, have an operational amplifier which uses a current signal of the electric current detected by the current source regulator unit in order to be able to set the resistance ratio. In addition, the matching unit can of course also be formed in discrete construction by means of transistor circuits, for example, two mutually concatenated emitter circuits of bipolar transistors whose collectors are connected via respective collector resistors to a center tap of the voltage divider. By suitable design can thus be achieved that when a conductivity threshold of the first bipolar transistor is exceeded, an intervention in the resistance ratio of the voltage divider is substantially suppressed, in the opposite operating state, the resistance ratio can be changed by connecting a complementary resistor accordingly. With a few discrete components thus a reliable function can be guaranteed. A switching threshold of the transistor can thus provide a second predetermined current comparison value. The second predeterminable current comparison value could basically be greater than the first predeterminable current comparison value. Preferably, however, it is smaller than this. The adaptation unit formed from discrete electronic components moreover has the advantage that a separate supplementary energy supply can be substantially avoided. In contrast, an operational amplifier would require a separate supply of electrical energy.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Stromquellenschaltung einen Shunt aufweist, an dem die Anpassungseinheit angeschlossen ist. Der Shunt kann zugleich auch dazu genutzt werden, dass die Stromquellenreglereinheit mittels des Shunt den bereitgestellten elektrischen Strom erfassen kann. Auf diese Weise steht der Anpassungseinheit ein dem erfassten Strom entsprechendes Signal auf einfache Weise zur Verfügung. Der Shunt kann durch einen oder mehrere elektrische Widerstände gebildet sein. Sind mehrere elektrische Widerstände vorgesehen, die den Shunt bilden, können diese bedarfsweise parallelgeschaltet und/oder auch in Reihe geschaltet sein. Der Shunt kann darüber hinaus mittels einer Spannungsbegrenzungseinheit vor einer Überlastung geschützt sein. Die Spannungsbegrenzungseinheit kann zum Beispiel durch eine Zehnerdiode, eine Spannungsbegrenzerdiode und/oder dergleichen gebildet sein.It is also proposed that the current source circuit has a shunt to which the matching unit is connected. At the same time, the shunt can also be used so that the current source regulator unit can detect the electric current provided by means of the shunt. In this way, the matching unit has a signal corresponding to the detected current in a simple manner. The shunt may be formed by one or more electrical resistors. If a plurality of electrical resistances are provided which form the shunt, these can be connected in parallel as required and / or connected in series. In addition, the shunt can be protected against overloading by means of a voltage limiting unit. The voltage limiting unit may be formed by, for example, a tens diode, a voltage limiting diode, and / or the like.

Vorzugsweise wird das Steuersignal beziehungsweise das Spannungssignal nur dann abhängig von dem erfassten Strom der Stromquellenschaltung ermittelt, wenn der Strom kleiner als ein zweiter vorgebbarer Stromvergleichswert ist. Der zweite vorgebbare Stromvergleichswert kann durch die Anpassungseinheit bestimmt sein. Zu diesem Zweck kann die Anpassungseinheit eine elektronische Schaltungsstruktur aufweisen, mittels der der zweite vorgebbare Stromvergleichswert realisiert werden kann. Ist eine Schaltung mit diskreten Bauteilen in Verbindung mit bipolaren Transistoren vorgesehen, kann der zweite vorgegebene Stromvergleichswert durch beispielsweise zumindest einen der bipolaren Transistoren gebildet sein. Dem Grunde nach kann natürlich auch eine Steuerung mittels eines Feldeffekttransistors oder dergleichen vorgesehen sein, um die gewünschte Funktion der Anpassungseinheit realisieren zu können.Preferably, the control signal or the voltage signal is determined depending on the detected current of the current source circuit only if the current is smaller than a second predetermined current comparison value. The second predeterminable current comparison value can be determined by the adaptation unit. For this purpose can the adaptation unit have an electronic circuit structure by means of which the second predefinable current comparison value can be realized. If a circuit with discrete components is provided in conjunction with bipolar transistors, the second predetermined current comparison value can be formed by, for example, at least one of the bipolar transistors. Basically, of course, a control by means of a field effect transistor or the like may be provided in order to realize the desired function of the matching unit.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Stromquellenspannung größer als eine Vergleichsspannung eingestellt wird. Die Vergleichsspannung kann somit einer Mindestspannung entsprechen, die an der Stromquelleneinheit minimal anstehen soll, um die gewünschte Stabilisierung der Schaltungsanordnung realisieren zu können. Vorzugsweise ist die Vergleichsspannung größer als der Spannungsrippel, der im bestimmungsgemäßen Betrieb der Schaltungsanordnung durch den PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler erzeugt wird. Die Schaltungsanordnung ist vorzugsweise dafür ausgelegt, die an der Stromquellenschaltung anstehende elektrische Spannung möglichst gering zu halten, damit eine elektrische Verlustleistung aufgrund des Linearbetriebs der Stromquellenschaltung möglichst gering ist. Der PFC-gesteuerte getaktete Energiewandler wird mittels der Steuereinheit entsprechend gesteuert. Mit der Erfindung kann insbesondere bei kleinen Leistungen erreicht werden, dass eine Reduzierung der Stromquellenspannung aufgrund der Steuerung des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers geringer ausfällt, um auf diese Weise sicherzustellen, dass die Stromquellenschaltung möglichst immer im bestimmungsgemäßen Betrieb im Linearbetrieb betrieben werden kann. Diesem Zweck kann die Vergleichsspannung dienen, die entsprechend eingestellt beziehungsweise vorgegeben wird. Das Einstellen der Vergleichsspannung kann mittels der Anpassungseinheit erfolgen. Die Vergleichsspannung kann im Übrigen auch abhängig von der Leistung beziehungsweise dem Strom sein, mit dem das Leuchtmittel beaufschlagt wird. Die Vergleichsspannung braucht also im bestimmungsgemäßen Betrieb der Schaltungsanordnung nicht konstant zu sein.It is further proposed that the power source voltage be set greater than a comparison voltage. The comparison voltage can thus correspond to a minimum voltage which is to be present at the power source unit minimally in order to realize the desired stabilization of the circuit arrangement. Preferably, the comparison voltage is greater than the voltage ripple generated in the normal operation of the circuit arrangement by the PFC-controlled clocked energy converter. The circuit arrangement is preferably designed to keep the voltage applied to the current source circuit as low as possible, so that an electrical power loss due to the linear operation of the current source circuit is minimized. The PFC-controlled clocked energy converter is controlled by the control unit accordingly. With the invention can be achieved, in particular at low power, that a reduction of the power source voltage due to the control of the PFC-controlled clocked energy converter fails to ensure in this way that the current source circuit can be operated as much as possible in the normal operation in linear operation. This purpose can serve the comparison voltage, which is set or specified accordingly. The adjustment of the comparison voltage can be done by means of the adjustment unit. Incidentally, the comparison voltage can also be dependent on the power or the current with which the lighting means is applied. The comparison voltage thus does not need to be constant in the intended operation of the circuit arrangement.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Stromquellenschaltung zumindest für einen erfassten Strom, der kleiner als der zweite Stromvergleichswert ist, in einem Linearbetrieb betrieben wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Stromquellenschaltung aufgrund des Linearbetriebs stabil mit dem PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler zusammenarbeiten kann, und zwar insbesondere bei einer kleinen Leistung. Der Linearbetrieb vermeidet nämlich, dass kurzzeitige Änderungen an der Stromquellenspannung zu verzeichnen sind, die aufgrund der erforderlichen Eigenschaften bezüglich der Steuerung des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers Instabilitäten hervorrufen können. Der zweite Stromvergleichswert ist derart gewählt, dass der Linearbetrieb der Stromquellenschaltung zuverlässig im bestimmungsgemäßen Betrieb gewährleistet werden kann. Der zweite Stromvergleichswert kann vorzugsweise durch die Anpassungseinheit bestimmt sein, die entsprechend ausgelegt sein kann. Der zweite Stromvergleichswert kann darüber hinaus auch einstellbar vorgesehen sein, beispielsweise abhängig von einem Spannungsrippel, der mittels eines separaten Spannungssensors erfasst werden kann.According to a development, it is proposed that the current source circuit is operated in a linear mode at least for a detected current which is smaller than the second current comparison value. This ensures that the current source circuit can work stably with the PFC-controlled clocked energy converter due to the linear operation, in particular at a low power. Namely, the linear operation avoids that there are transient changes in the power source voltage, which may cause instabilities due to the required characteristics regarding the control of the PFC controlled clocked power converter. The second current comparison value is chosen such that the linear operation of the current source circuit can be reliably ensured in normal operation. The second current comparison value may preferably be determined by the adaptation unit, which may be designed accordingly. The second current comparison value can also be provided adjustable, for example, depending on a voltage ripple, which can be detected by means of a separate voltage sensor.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Stromquellenschaltung derart eingestellt wird, dass zumindest, wenn der Strom kleiner als der zweite vorgebbare Stromvergleichswert ist, die Stromquellenspannung größer als eine vorgebbare Mindestspannung ist. Die Mindestspannung kann sich aufgrund von Eigenschaften von elektronischen Bauteilen in der Stromquellenschaltung ergeben, sodass gewährleistet werden kann, dass die Stromquellenschaltung im bestimmungsgemäßen Betrieb innerhalb des zulässigen Betriebsbereichs im Linearbetrieb betrieben werden kann. Die Mindestspannung kann derart vorgegeben sein, dass ein Ausregeln des Spannungsrippels mittels der Stromquellenschaltung zuverlässig realisiert werden kann. Je nach Aufbau der Stromquellenschaltung können hierzu Mindestspannungen an stromstellenden Bauteilen wie Transistoren, Stromsensoren, insbesondere Shunts, oder dergleichen berücksichtigt werden.Furthermore, it is proposed that the current source circuit is adjusted such that at least when the current is smaller than the second predeterminable current comparison value, the power source voltage is greater than a predefinable minimum voltage. The minimum voltage may be due to characteristics of electronic components in the current source circuit, so that it can be ensured that the current source circuit can be operated in normal operation within the permissible operating range in linear operation. The minimum voltage can be predetermined such that a balancing of the voltage ripple can be reliably realized by means of the current source circuit. Depending on the structure of the current source circuit, minimum voltages at current-carrying components, such as transistors, current sensors, in particular shunts, or the like can be taken into account for this purpose.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Stromquellenschaltung mittels eines wenigstens zwei elektrische Widerstände und eine Anpassungseinheit umfassenden Spannungsteilers erfasst wird, wobei ein Widerstandsverhältnis der elektrischen Widerstände mittels der Anpassungseinheit abhängig von dem erfassten elektrischen Strom der Stromquellenschaltung eingestellt wird. Diese Ausgestaltung erlaubt es auf einfache Weise, ein Steuersignal beziehungsweise Spannungssignal zum Steuern des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers bereitzustellen und dieses in geeigneter Weise anzupassen, und zwar abhängig von dem erfassten elektrischen Strom der Stromquellenschaltung. Ist nämlich der Strom der Stromquellenschaltung klein, kann es aufgrund von Eigenschaften des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers dazu kommen, dass die Stromquellenschaltung nicht mehr kontinuierlich im Linearbetrieb betrieben werden kann. Mittels der Anpassungseinheit kann so eine bestehende Schaltungsanordnung auf einfache Weise nachgerüstet werden, um die an der Stromquellenschaltung verfügbare Spannung so groß zu halten, dass ein kontinuierlicher Linearbetrieb erreicht werden kann, wobei zugleich die Stromquellenspannung möglichst klein gehalten wird, um die Verlustleistung an der Stromquellenschaltung möglichst gering zu halten.In addition, it is proposed that the current source circuit is detected by means of a voltage divider comprising at least two electrical resistors and a matching unit, wherein a resistance ratio of the electrical resistors is adjusted by means of the matching unit depending on the detected electric current of the current source circuit. This embodiment makes it possible in a simple manner to provide a control signal or voltage signal for controlling the PFC-controlled clocked energy converter and to adapt this in a suitable manner, depending on the detected electric current of the current source circuit. Namely, if the current of the current source circuit is small, it may happen due to characteristics of the PFC-controlled clocked energy converter that the current source circuit can not be operated continuously in linear mode. By means of the matching unit, an existing circuit arrangement can thus be retrofitted in a simple manner in order to keep the voltage available at the current source circuit so large that a continuous linear operation can be achieved, at the same time the current source voltage being as small as possible is kept to minimize the power loss on the power source circuit.

Die für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung angegebenen Vorteile und Wirkungen gelten gleichermaßen für die mit der Schaltungsanordnung ausgerüstete Leuchteinrichtung sowie das Verfahren und umgekehrt. Entsprechend können für Vorrichtungsmerkmale auch Verfahrensmerkmale oder umgekehrt formuliert sein.The advantages and effects stated for the circuit arrangement according to the invention apply equally to the lighting device equipped with the circuit arrangement and the method and vice versa. Accordingly, for device features also process features or vice versa can be formulated.

Weitere Vorteile, Wirkungen und Merkmale ergeben sich durch das folgende Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Figuren. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen.Further advantages, effects and features will become apparent from the following embodiment with reference to the accompanying figures. In the figures, like reference numerals designate like features and functions.

Es zeigen:

1 in einer schematischen Schaltbildansicht eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,
2 eine schematische Diagrammdarstellung von Spannungs- und Stromverläufen der Schaltungsanordnung gemäß 1 ohne eine aktivierte Anpassungseinheit,
3 in einer schematischen Schaltbildansicht einer Anpassungseinheit für die Schaltungsanordnung nach 1, und
4 eine schematische Diagrammdarstellung wie 2, jedoch mit aktivierter Anpassungseinheit.

Show it:

1 in a schematic circuit diagram view of a circuit arrangement according to the invention,
2 a schematic diagram of voltage and current waveforms of the circuit according to 1 without an activated adjustment unit,
3 in a schematic circuit diagram view of an adaptation unit for the circuit according to 1 , and
4 a schematic diagram representation as 2 , but with the adjustment unit activated.

1 zeigt in einer schematischen Schaltbilddarstellung eine Schaltungsanordnung 10, die dem Versorgen eines an die Schaltungsanordnung 10 anschließbaren Leuchtmittels 12 mit elektrischer Energie aus einer an die Schaltungsanordnung 10 ebenfalls anschließbaren elektrischen Energiequelle 14, vorliegend ein öffentliches Energieversorgungsnetz, dient. Mit der Energiequelle 14 wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Wechselspannung von etwa 230 V bei etwa 50 Hz bereitgestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Wechselspannung sowie auch die Frequenz können je nach Verfügbarkeit auch abweichend sein. Die Schaltungsanordnung 10 ist vorliegend eine elektronische Hardwareschaltung, die mittels elektronischer Bauteile auf einer Leiterplatte gebildet ist. 1 shows a schematic diagram of a circuit arrangement 10 providing one to the circuitry 10 connectable light source 12 with electrical energy from one to the circuitry 10 also connectable electrical energy source 14 , in this case a public power grid, serves. With the energy source 14 For example, in this embodiment, an AC voltage of about 230 V is provided at about 50 Hz. However, the invention is not limited thereto. The AC voltage as well as the frequency may vary according to availability. The circuit arrangement 10 In the present case, an electronic hardware circuit is formed by means of electronic components on a printed circuit board.

Die Schaltungsanordnung 10 umfasst einen Versorgungsanschluss 16, der dem Anschließen an die elektrische Energiequelle 14 dient. Darüber hinaus umfasst die Schaltungsanordnung 10 einen Leuchtmittelanschluss 18 zum Anschließen an das Leuchtmittel 12. Die Schaltungsanordnung 10 in Verbindung mit dem daran angeschlossenen Leuchtmittel 12 bildet eine Leuchteinrichtung 44. Die Leuchteinrichtung 44 ist in den Fig. hinsichtlich ihrer mechanischen Ausgestaltung nicht weiter dargestellt.The circuit arrangement 10 includes a supply connection 16 , connecting to the electrical energy source 14 serves. In addition, the circuitry includes 10 a lighting connection 18 for connection to the light source 12 , The circuit arrangement 10 in conjunction with the light source connected to it 12 forms a lighting device 44 , The lighting device 44 is not further illustrated in the figures with regard to their mechanical design.

Die Schaltungsanordnung 10 umfasst energiequellenseitig eine Gleichrichter- und Filterbaugruppe 48, die mit ihrem nicht bezeichneten Eingangsanschluss am Versorgungsanschluss 16 angeschlossen ist. Ein Ausgangsanschluss 46 der Gleichrichter- und Filterbaugruppe 48 ist an einen PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler 20 angeschlossen, der vorliegend nach Art eines Hochsetzstellers beziehungsweise Boosters ausgebildet ist und an einem Anschluss 50 des Leuchtmittelanschlusses 18 ein vorgegebenes elektrisches Potential bereitstellt.The circuit arrangement 10 includes a rectifier and filter assembly on the power source side 48 , with their unillustrated input connection at the supply connection 16 connected. An output connection 46 the rectifier and filter assembly 48 is to a PFC-controlled clocked energy converter 20 connected, which in the present case is designed in the manner of a boost converter or booster and at a connection 50 of the lighting connection 18 provides a predetermined electrical potential.

Ein zweiter Anschluss 52 des Leuchtmittelanschlusses 18 ist an eine Stromquellenschaltung 22 angeschlossen, die ihrerseits ebenfalls am Ausgangsanschluss 46 der Gleichrichter- und Filterbaugruppe 48 angeschlossen ist. Im bestimmungsgemäßen Leuchtbetrieb sind der PFC-gesteuerte getaktete Energiewandler 20, das Leuchtmittel 12 sowie die Stromquellenschaltung 22 in Reihe geschaltet. Das Leuchtmittel 12 ist vorliegend leuchtdiodenbasiert und durch eine Matrix von einer Mehrzahl von Leuchtdioden gebildet.A second connection 52 of the lighting connection 18 is connected to a power source circuit 22 connected, which in turn also at the output terminal 46 the rectifier and filter assembly 48 connected. In normal operation are the PFC-controlled clocked energy converter 20 , the bulbs 12 and the power source circuit 22 connected in series. The light source 12 is presently based on light emitting diodes and formed by a matrix of a plurality of light emitting diodes.

Die Schaltungsanordnung 10 dient ferner dazu, das Leuchtmittel 12 mit einer fest eingestellten elektrischen Leistung zu beaufschlagen. Zu diesem Zweck wird mittels des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers 20 eine entsprechende Spannungsbeaufschlagung der Reihenschaltung aus dem Leuchtmittel 12 und der Stromquellenschaltung 22 bereitgestellt. Mittels der Stromquellenschaltung 22 wird ein vorgegebener elektrischer Strom 26 eingestellt, sodass dem Leuchtmittel 12 in vorgebbarer Weise elektrische Leistung zugeführt wird.The circuit arrangement 10 also serves to the bulbs 12 to apply a fixed electrical power. For this purpose, by means of the PFC-controlled clocked energy converter 20 a corresponding voltage application of the series connection of the lighting means 12 and the power source circuit 22 provided. By means of the current source circuit 22 becomes a given electric current 26 adjusted so that the bulb 12 electrical power is supplied in a predeterminable manner.

Die vorgenannte Reihenschaltung hat den Vorteil, dass einerseits mittels des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers 20 eine energietechnisch und kostenmäßig günstige Energiewandlung nach Art einer Hochsetzstellung erreicht werden kann, wobei zugleich mittels der Stromquellenschaltung 22 ein Rippel des elektrischen Potentials am Anschluss 50 ausgeglichen werden kann, sodass das Leuchtmittel 12 mit einer im Wesentlichen konstanten Gleichspannung beaufschlagt werden kann.The aforementioned series connection has the advantage that on the one hand by means of the PFC-controlled clocked energy converter 20 an energy technology and cost favorable energy conversion in the manner of a Hochsetzstellung can be achieved, at the same time by means of the current source circuit 22 a ripple of electrical potential at the terminal 50 can be compensated, so the bulb 12 can be applied with a substantially constant DC voltage.

Zum Einstellen des elektrischen Potentials am Anschluss 50 ist am Anschluss 52 des Leuchtmittelanschlusses 18 ein zwei elektrische Widerstände 34, 36 umfassender Spannungsteiler 40 angeschlossen. An einen Mittelanschluss 54 des durch die Widerstände 34, 36 gebildeten Spannungsteilers 40 ist eine Steuereinheit 28 angeschlossen, die ausgebildet ist, eine elektrische Stromquellenspannung 30 an der Stromquellenschaltung 22 zu erfassen und abhängig von der erfassten Stromquellenspannung 30 ein Steuersignal 32 zum Steuern des PFC-gesteuerten getakteten Energiewandlers 20 zu ermitteln und bereitzustellen. Der PFC-gesteuerte getaktete Energiewandler 20 stellt dann das elektrische Potential am Anschluss 50 entsprechend dem Steuersignal 32 ein.For adjusting the electrical potential at the connection 50 is at the connection 52 of the lighting connection 18 a two electrical resistors 34 . 36 comprehensive voltage divider 40 connected. To a middle connection 54 by the resistors 34 . 36 formed voltage divider 40 is a control unit 28 connected, which is formed, an electric power source voltage 30 at the power source circuit 22 and depending on the detected power source voltage 30 a control signal 32 for controlling the PFC controlled clocked power converter 20 to identify and provide. The PFC-controlled clocked energy converter 20 then sets the electrical potential at the terminal 50 according to the control signal 32 one.

In der vorliegenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit 28 den PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler 20 derart steuert, dass die Stromquellenspannung 30 bei mittleren und großen Leistungen den Rippel des elektrischen Potentials am Anschluss 50 auszugleichen vermag. Dabei ist vorgesehen, dass die Stromquellenschaltung 22 lediglich 75 % der Zeit in einem Linearbetrieb betrieben wird, um eine Verlustleistung der Stromquellenschaltung 22 gering halten zu können.In the present embodiment it is provided that the control unit 28 the PFC-controlled clocked energy converter 20 such controls that the power source voltage 30 For medium and high power, the ripple of the electrical potential at the connection 50 can compensate. It is provided that the current source circuit 22 only 75% of the time is operated in a linear operation to a power loss of the power source circuit 22 to keep low.

Somit kann auch bei kleinen Leistungen aufgrund der erforderlichen Stell- und/oder Regeleigenschaften in Bezug auf den PFC-gesteuerten getakteten Energiewandler 20, insbesondere hinsichtlich Netzrückwirkungen und dergleichen, ein Linearbetrieb der Stromquellenschaltung 22 nicht mehr gewährleistet werden. Bei kleiner Leistung reicht hierfür die Stromquellenspannung 30 ebenfalls nicht mehr aus. Ein Stromstellelement 56, vorliegend gebildet durch einen MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), der Stromquellenschaltung 22 kann somit den Rippel des elektrischen Potentials am Anschluss 50 nicht mehr ausgleichen.Thus, even at low power levels due to the required control and / or regulating characteristics with respect to the PFC-controlled clocked energy converter 20 , in particular with regard to network perturbations and the like, a linear operation of the current source circuit 22 no longer be guaranteed. At low power, the power source voltage is sufficient 30 also not anymore. A power actuator 56 , formed in the present case by a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), the current source circuit 22 Thus, the ripple of the electrical potential at the port 50 no longer compensate.

Die Stromquellenschaltung 22 umfasst neben einem Stromstellelement 56, welches vorliegend als Metalloxyd-Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) gebildet ist, einen in Reihe zu dem Stromstellelement 56 geschalteten Shunt 42. Ferner ist eine Stromquellenreglereinheit 24 vorgesehen, die ausgebildet ist, den durch die Stromquellenschaltung 22 bereitgestellten elektrischen Strom 26 mittels des Shunts 42 zu erfassen, mit einem ersten vorgebbaren Stromvergleichswert (I_Soll ) zu vergleichen und den durch die Stromquellenschaltung 22 bereitgestellten elektrischen Strom 26 abhängig von dem Vergleich einzustellen. Der Shunt 42 stellt somit ein Ist-Signal für den Strom 26 bereit, welches der Stromquellenreglereinheit 24 zum Zwecke des Einstellens des elektrischen Stroms 26 zugeführt wird.The power source circuit 22 includes in addition to a power actuator 56 , which is presently formed as a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), one in series with the current control element 56 switched shunt 42 , Further, a power source regulator unit 24 provided, which is formed by the current source circuit 22 provided electric power 26 by means of the shunt 42 with a first definable current comparison value ( I _want ) and by the current source circuit 22 provided electric power 26 depending on the comparison. The shunt 42 thus provides an actual signal for the stream 26 ready, which is the power source control unit 24 for the purpose of adjusting the electric current 26 is supplied.

Die Auswirkungen, die sich bei kleinen Leistungen diesbezüglich ergeben, sind in einem schematischen Diagramm 58 gemäß 2 dargestellt. In dem Diagramm 58 ist mit 68 eine Abszisse bezeichnet, die einer Zeitachse zugeordnet ist. Mit 70 ist eine Ordinate bezeichnet, die je nach Graph entweder einem elektrischen Strom oder einer elektrischen Spannung zugeordnet ist.The implications of this for small outputs are shown in a schematic diagram 58 according to 2 shown. In the diagram 58 is with 68 denotes an abscissa associated with a time axis. With 70 is an ordinate, which is assigned depending on the graph either an electric current or an electrical voltage.

In dem Diagramm 58 ist mittels eines ersten Graphen 60 eine elektrische Spannung zwischen dem Anschluss 50 und einem elektrischen Bezugspotential 72 der Schaltungsanordnung 10 dargestellt. Mit einem Graphen 62 ist eine gleichgerichtete Spannung durch die Gleichrichter- und Filterbaugruppe 48 am Ausgangsanschluss 46 dargestellt. Ein Graph 64 ist dem Strom 26 zugeordnet. Ein Graph 66 ist der Stromquellenspannung 30 zugeordnet.In the diagram 58 is by means of a first graph 60 an electrical voltage between the connection 50 and an electrical reference potential 72 the circuit arrangement 10 shown. With a graph 62 is a rectified voltage through the rectifier and filter assembly 48 at the output terminal 46 shown. A graph 64 is the stream 26 assigned. A graph 66 is the power source voltage 30 assigned.

Aus dem Diagramm 58 gemäß 2 ist ersichtlich, dass zumindest in Bereichen 74 eine Instabilität hinsichtlich der Funktionalität der Schaltungsanordnung 10 besteht. Diese begründet sich dadurch, dass bei kleiner Leistung, das heißt, bei einem kleinen elektrischen Strom 26 die Stromquellenspannung 30 nicht mehr ausreicht, den Spannungsrippel, der durch den Graphen 60 dargestellt ist, ausgleichen zu können. Die Instabilität ergibt sich dadurch, dass der PFC-gesteuerte getaktete Energiewandler 20 bestimmte vorgegebene Steuerungs- beziehungsweise Regelungseigenschaften bereitstellen muss. Aufgrund dieser Eigenschaften kommt es dann jedoch bei kleinen Leistungen zur Instabilität, weil die Stromquellenschaltung 22 nicht mehr im Linearbetrieb betrieben werden kann. An den Positionen 74 ist dies mittels des Graphen 66 ersichtlich.From the diagram 58 according to 2 it can be seen that at least in areas 74 an instability with regard to the functionality of the circuit arrangement 10 consists. This is due to the fact that at low power, that is, at a small electric current 26 the power source voltage 30 no longer sufficient, the voltage ripple passing through the graph 60 is shown to be able to compensate. The instability results from the fact that the PFC-controlled clocked energy converter 20 must provide certain predetermined control characteristics. Because of these characteristics, however, it comes at low power to instability, because the current source circuit 22 can no longer be operated in linear mode. At the positions 74 this is by means of the graph 66 seen.

Um die vorbeschriebene Problematik hinsichtlich der Instabilität zu reduzieren beziehungsweise zu beseitigen, ist mit der Erfindung nunmehr vorgesehen, dass der Spannungsteiler 40 eine Anpassungseinheit 38 aufweist, die ausgebildet ist, ein Widerstandsverhältnis der elektrischen Widerstände 34, 36 abhängig von dem erfassten elektrischen Strom 26 der Stromquellenschaltung einzustellen. Zu diesem Zweck ist die Anpassungseinheit 38 ebenfalls an den Shunt 42 angeschlossen. Die Anpassungseinheit 38 ist ferner mit einem Ausgangsanschluss an den Mittelanschluss 54 angeschlossen. Dadurch kann ein paralleler Strompfad in Bezug auf den elektrischen Widerstand 36 zum bezugspotential 72 bereitgestellt werden, sodass mit der Anpassungseinheit 38 das Widerstandsverhältnis des Spannungsteilers 40 entsprechend verändert werden kann.In order to reduce or eliminate the above-described problem with regard to instability, it is now provided by the invention that the voltage divider 40 an adaptation unit 38 which is formed, a resistance ratio of the electrical resistances 34 . 36 depending on the detected electric current 26 of the power source circuit. For this purpose, the adaptation unit 38 also to the shunt 42 connected. The adaptation unit 38 is also provided with an output port to the center port 54 connected. This allows a parallel current path in terms of electrical resistance 36 to the reference potential 72 be provided so that with the adjustment unit 38 the resistance ratio of the voltage divider 40 can be changed accordingly.

Dadurch, dass das Widerstandsverhältnis geändert wird, reduziert sich auch eine elektrische Spannung zwischen dem Mittelanschluss 54 und dem elektrischen Bezugspotential 72, welches der Steuereinheit 28 zugeführt wird. Hierdurch stellt der PFC-gesteuerte getaktete Energiewandler 20 ein entsprechend höheres elektrisches Potential am Anschluss 50 bereit, sodass sich dadurch auch die Stromquellenspannung 30 entsprechend erhöht, sodass auch bei einer kleinen Leistung noch ausreichend Reserve besteht, dass die Stromquellenschaltung 22 im Linearbetrieb betrieben werden kann. Dadurch kann die Stabilität der Schaltungsanordnung 10 wieder hergestellt werden.The fact that the resistance ratio is changed, also reduces an electrical voltage between the center port 54 and the electrical reference potential 72 , which is the control unit 28 is supplied. This provides the PFC-controlled clocked energy converter 20 a correspondingly higher electrical potential at the connection 50 ready, thereby also the power source voltage 30 increased accordingly, so even with a small power is still sufficient reserve that the power source circuit 22 can be operated in linear mode. This can improve the stability of the circuitry 10 be restored.

3 zeigt eine entsprechende schematische Schaltbilddarstellung für die Anpassungseinheit 38 der 1. Zu erkennen ist, dass die Anpassungseinheit 38 sechs diskrete elektronische Bauteile umfasst, nämlich vier elektrische Widerstände 78, 80, 82, 84 sowie zwei bipolare Transistoren 76, 86, die vorliegend als NPN-Transistoren ausgebildet sind. Beide Transistoren sind in Emitterschaltung betrieben und galvanisch miteinander gekoppelt. 3 shows a corresponding schematic diagram representation of the adjustment unit 38 of the 1 , It can be seen that the adaptation unit 38 comprises six discrete electronic components, namely four electrical resistors 78 . 80 . 82 . 84 and two bipolar transistors 76 . 86 , which are formed here as NPN transistors. Both transistors are operated in emitter circuit and galvanically coupled together.

Mittels der Widerstände 78, 80, die in Reihe geschaltet sind und parallel zum Shunt 42 an diesen angeschlossen sind, wird ein Basispotential für eine Basis des Transistors 76 bereitgestellt. Ein Emitter des Transistors 76 ist am elektrischen Bezugspotential 72 angeschlossen, ebenso der Shunt 42 und der Widerstand 78 sowie ein Emitter des Transistors 86. Ein Kollektor des Transistors 76 ist über einen elektrischen Widerstand 82 an ein positives Versorgungspotential einer Hilfsspannung angeschlossen. Vorliegend ist dies durch den Mittelanschluss 54 bereitgestellt.By means of the resistors 78 . 80 , which are connected in series and parallel to the shunt 42 are connected to this, a base potential for a base of the transistor 76 provided. An emitter of the transistor 76 is at the electrical reference potential 72 connected, as well as the shunt 42 and the resistance 78 and an emitter of the transistor 86 , A collector of the transistor 76 is about an electrical resistance 82 connected to a positive supply potential of an auxiliary voltage. In the present case this is through the middle connection 54 provided.

Am Kollektor des Transistors 76 ist ferner eine Basis des Transistors 86 angeschlossen. Ein Kollektor des Transistors 86 ist über den elektrischen Widerstand 84 an den Mittelanschluss 54 angeschlossen.At the collector of the transistor 76 is also a base of the transistor 86 connected. A collector of the transistor 86 is about the electrical resistance 84 to the middle connection 54 connected.

Ist der Strom 26, der durch die Stromquellenschaltung 22 bereitgestellt wird, so groß, dass am Shunt 42 eine hinreichend große elektrische Spannung abfällt, die dazu führt, dass der Transistor 76 leitfähig wird, ist der Transistor 86 gesperrt. Dadurch fließt durch den Widerstand 84 kein elektrischer Strom, sodass die Anpassungseinheit 38 inaktiv ist. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil für mittlere und große Leistungen das Problem der Instabilität in der Regel eher nicht besteht und deshalb ein Fokus vorzugsweise auf einer möglichst geringen Stromquellenspannung 30 liegt. Dabei ist die Stromquellenspannung 30 noch groß genug, um Schwankungen, zum Beispiel aufgrund des Rippels des elektrischen Potentials am Anschluss 50, sinnvoll ausgleichen zu können.Is the electricity 26 by the power source circuit 22 is provided so big that at the shunt 42 a sufficiently large electrical voltage drops, which causes the transistor 76 becomes conductive, is the transistor 86 blocked. As a result, flows through the resistor 84 no electric current, so the matching unit 38 is inactive. This is advantageous because for medium and large power the problem of instability usually does not exist and therefore a focus preferably on the lowest possible power source voltage 30 lies. Here is the power source voltage 30 still big enough for fluctuations, for example due to the ripple of the electrical potential at the terminal 50 to be able to compensate effectively.

Wird jedoch bei einer kleinen Leistung der Strom 26 kleiner, bis eine Basis-Emitter-Spannung am Transistor 76 einen vorgegebenen Wert, der sich durch die physikalischen Eigenschaften des Transistors 76 ergibt, unterschreitet, geht der Transistor 76 in den nicht leitenden Zustand über. Der Transistor 76 stellt hiermit somit einen zweiten vorgebbaren Stromvergleichswert bereit.However, at a small power the current 26 smaller, until a base-emitter voltage at the transistor 76 a predetermined value, which is determined by the physical properties of the transistor 76 results, goes below, the transistor goes 76 in the non-conductive state over. The transistor 76 thus provides a second predetermined current comparison value.

Dadurch, dass der Transistor 76 in den nicht-leitenden Zustand übergegangen ist, wird nun über den elektrischen Widerstand 82 ein elektrischer Strom in die Basis des Transistors 86 eingekoppelt. Dadurch geht der Transistor 86 in den elektrisch leitfähigen Zustand über, sodass durch den elektrischen Widerstand 84 ein Strom zu fließen beginnt. Durch den eingeschalteten Transistor 86 wird der elektrische Widerstand 84 somit zum elektrischen Widerstand 36 parallelgeschaltet. Dadurch ändert sich - wie zuvor erläutert - ein Widerstandsverhältnis des Spannungsteilers 40, sodass die Steuereinheit 28 mit einem reduzierten elektrischen Potential beaufschlagt wird. Dadurch wird - wie zuvor bereits erläutert - das elektrische Potential am Anschluss 50 in geeigneter Weise erhöht, sodass sich auch die Stromquellenspannung 30 entsprechend erhöht und ein Linearbetrieb auch bei kleiner Leistung weiterhin erreicht oder zumindest verbessert werden kann.Because of that, the transistor 76 has gone into the non-conductive state, is now on the electrical resistance 82 an electrical current into the base of the transistor 86 coupled. This will cause the transistor 86 in the electrically conductive state, so that by the electrical resistance 84 a stream begins to flow. Through the switched-on transistor 86 becomes the electrical resistance 84 thus to the electrical resistance 36 connected in parallel. This changes - as explained above - a resistance ratio of the voltage divider 40 so the control unit 28 is subjected to a reduced electric potential. This will - as already explained - the electrical potential at the terminal 50 appropriately increased, so that also the power source voltage 30 increased accordingly and a linear operation can continue to be achieved or at least improved even at low power.

Insgesamt zeigt sich, dass die Anpassungseinheit 38 also nur dann aktiv wird, wenn dies für die Stabilität der Schaltungsanordnung 10 erforderlich ist. Ist die Leistungsabgabe genügend groß, braucht die Anpassungseinheit 38 nicht aktiv zu sein, weshalb in das Widerstandsverhältnis des Spannungsteilers 40 nicht eingegriffen wird. Würde das Widerstandsverhältnis nämlich dauerhaft verändert, würde auch bei einer großen Leistung ein entsprechend erhöhter Spannungsabfall an der Stromquellenschaltung 22 vorliegen, sodass bei einem großen Strom eine entsprechend hohe Verlustleistung die Folge wäre. Dies soll jedoch vermieden werden. Bei einem kleinen Strom fällt die Erhöhung der Stromquellenspannung 30 nicht derart ins Gewicht.Overall, it shows that the adjustment unit 38 So only becomes active if this for the stability of the circuit 10 is required. If the power output is large enough, the matching unit needs 38 not to be active, which is why in the resistance ratio of the voltage divider 40 is not intervened. If the resistance ratio were to change permanently, a correspondingly increased voltage drop at the current source circuit would occur even with a large power 22 be present, so that would be the result of a large power a correspondingly high power loss. However, this should be avoided. With a small current, the increase of the power source voltage drops 30 not so important.

Die Wirkung der Schaltungsanordnung 10 kann anhand eines schematischen Diagramms 88 gemäß 4 nachvollzogen werden. Die Zuordnung der Diagrammachsen 68, 70 sowie der Graphen 60, 62, 64, 66 entspricht der, wie sie bereits anhand von 2 erläutert worden ist. Aus dem Diagramm 88 ist ersichtlich, dass die Stromquellenspannung 30, die mittels des Graphen 66 wieder dargestellt ist, nunmehr einen homogenen, in etwa sinusförmigen Verlauf aufweist. Die Instabilitäten, die in 2 anhand der Bereiche 74 ersichtlich waren, sind nicht mehr vorhanden. Mit der Erfindung konnte somit die Instabilität vollständig beseitigt werden.The effect of the circuit arrangement 10 can be based on a schematic diagram 88 according to 4 be traced. The assignment of the diagram axes 68 . 70 as well as the graph 60 . 62 . 64 . 66 corresponds to that, as already stated by 2 has been explained. From the diagram 88 it can be seen that the power source voltage 30 that by means of the graph 66 is again shown, now has a homogeneous, approximately sinusoidal course. The instabilities in 2 based on the areas 74 were visible, are no longer available. Thus, the instability could be completely eliminated with the invention.

Bezüglich der Diagramme ist ferner anzumerken, dass die Skalierung für den Graphen 60 und ebenso für den Graphen 62 etwa 100 V pro div beträgt, für den Graphen 64 die Skalierung 20 mA pro div beträgt, und für den Graphen 66 die Skalierung etwa 5 V pro div beträgt.With regard to the diagrams, it should also be noted that the scaling for the graph 60 and also for the graph 62 is about 100 V per div, for the graph 64 the scaling is 20 mA per div, and for the graph 66 the scaling is about 5V per div.

In der vorliegenden Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung 10 ausgebildet ist, eine Spannung am Leuchtmittelanschluss 18 in einem Bereich von etwa 390 V bis etwa 450 V bereitstellen zu können. Dabei wird bei der Spannung 450 V in der vorliegenden Ausgestaltung ein Strom von etwa 110 mA bereitgestellt, wobei bei einer Spannung von etwa 400 V ein Strom von etwa 20 mA bereitgestellt wird. Dadurch ergeben sich eine maximale Leistung von etwa 50 W und eine minimale Leistung von etwa 8 W.In the present embodiment, it is further provided that the circuit arrangement 10 is formed, a voltage at the lighting connection 18 in a range of about 390V to about 450V. In this case, at the voltage 450 V in the present embodiment, a current of about 110 mA is provided, wherein at a voltage of about 400 V, a current of about 20 mA is provided. This results in a maximum power of about 50 W and a minimum power of about 8 W.

Ohne die Anpassungseinheit 38 wird die Stromquellenspannung 30 derart geregelt, dass die Stromquellenschaltung 22 nicht nur bei großer Leistung nicht mehr vollständig in einem Linearbetrieb betrieben wird. Üblich ist es, beispielsweise etwa 25 Prozent der Zeit vorzusehen, in der das Stellelement 56 der Stromquellenschaltung 22 voll durchgesteuert ist.Without the adjustment unit 38 becomes the power source voltage 30 so regulated that the current source circuit 22 not only in high performance is not completely operated in a linear operation. It is customary to provide, for example, about 25 percent of the time in which the actuator 56 the power source circuit 22 is fully controlled.

Das Ausführungsbeispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und soll diese nicht beschränken. Natürlich können die einzelnen Einheiten sowie auch deren technische Realisierung variieren, ohne den Schutzbereich zu verlassen.The embodiment is merely illustrative of the invention and is not intended to limit this. Of course, the individual units as well as their technical realization can vary without departing from the scope of protection.

Beispielsweise kann die Anpassungseinheit auch durch einen Operationsverstärker gebildet sein, der eine entsprechende Schaltung aufweist. Darüber hinaus ist der Einsatz der Schaltungsanordnung 10 natürlich nicht auf ein leuchtdiodenbasiertes Leuchtmittel 12 begrenzt. Dem Grunde nach können natürlich auch andere Leuchtmittel, die mit einem Gleichstrom beaufschlagbar sind, in geeigneter Weise mit der Schaltungsanordnung 10 betrieben werden.For example, the matching unit may also be formed by an operational amplifier having a corresponding circuit. In addition, the use of the circuit arrangement 10 Of course not on a light-emitting diode-based bulb 12 limited. Of course, of course, other bulbs that can be acted upon by a direct current, in a suitable manner with the circuit arrangement 10 operate.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Schaltungsanordnungcircuitry
1212: LeuchtmittelLamp
1414: Energiequelleenergy
1616: Versorgungsanschlusssupply terminal
1818: LeuchtmittelanschlussLamp connection
2020: Energiewandlerenergy converters
2222: StromquellenschaltungCurrent source circuit
2424: StromquellenreglereinheitPower source controller unit
2626: Stromelectricity
2828: Steuereinheitcontrol unit
3030: StromquellenspannungPower source voltage
3232: Steuersignalcontrol signal
3434: Widerstandresistance
3636: Widerstandresistance
3838: Anpassungseinheitmatching unit
4040: Spannungsteilervoltage divider
4242: Shuntshunt
4444: Leuchteinrichtunglighting device
4646: Ausgangsanschlussoutput port
4848: Filterbaugruppefilter assembly
5050: Anschlussconnection
5252: Anschlussconnection
5454: Mittelanschlussmedium connection
5656: StromstellelementPower Control
5858: Diagrammdiagram
6060: Graphgraph
6262: Graphgraph
6464: Graphgraph
6464: Graphgraph
6666: Graphgraph
6666: Graphgraph
6868: Abszisseabscissa
7070: Ordinateordinate
7272: Bezugspotentialreference potential
7474: BereichArea
7676: Transistortransistor
7878: Widerstandresistance
8080: Widerstandresistance
8282: Widerstandresistance
8484: Widerstandresistance
8686: Transistortransistor
8888: Diagrammdiagram

Claims

Circuit arrangement (10) for supplying a light source (12) which can be connected to the circuit arrangement (10) with electrical energy from an electrical energy source (14) which can be connected to the circuit arrangement (10), comprising: - a supply connection (16) for connection to the electrical energy source (14), - a luminous means connection (18) for connection to the luminous means (12), - a PFC-controlled clocked energy converter (20) electrically coupled to the supply connection (16) and the illuminant connection (18), - one at the illuminant connection (18 ), wherein the current source circuit (22) comprises a current source regulator unit (24) which is adapted to detect an electric current (26) provided by the current source circuit (22), to compare with a first predeterminable current comparison value and by the current source circuit (22) provided electric current (26) depending on the V and a control unit (28) configured to detect an electric current source voltage (30) at the current source circuit (22) and a control signal (32) for controlling the PFC temperature dependent on the detected power source voltage (30). controlled clocked energy converter (20), characterized in that the control unit (28) is further adapted to determine the control signal (32) depending on the detected electrical current (26) of the current source circuit (22).

Circuit arrangement according to Claim 1 , characterized in that the control unit (28) has a voltage divider (40) comprising at least two electrical resistors (34, 36) and an adaptation unit (38) for detecting the power source voltage (30), wherein the matching unit (38) is formed Resistance ratio of the electrical resistors (34, 36) depending on the detected electric current (26) of the current source circuit (22) to adjust.

Circuit arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the current source circuit (22) has a shunt (42) to which the matching unit (38) is connected.

Lighting device (44) with a, in particular light-emitting diode-based, lighting means (12) and a circuit arrangement (10) to which the lighting means (12) is connected, characterized in that the circuit arrangement (10) is designed according to one of the preceding claims.

Method for supplying a light source (12) with electrical energy from an electrical energy source (14) in which: - the electrical energy is supplied to the light source (12) by means of a PFC-controlled clocked energy converter (20) electrically coupled to the electrical energy source (14) a current source circuit (22) is supplied, wherein the current source circuit (22) by means of a current source regulator unit (24) is controlled by an electrical current provided by the current source circuit (22) (26) is compared with a first predetermined current comparison value and by the electric current source circuit (22) is adjusted depending on the comparison, and - an electric power source voltage (30) is detected at the current source circuit (22) and a control signal (32) for controlling the current source voltage (30) is detected PFC-controlled clocked energy converter (20) is determined because characterized in that - the control signal (32) is determined depending on the detected electrical current (26) of the current source circuit (22).

Method according to Claim 5 , characterized in that the control signal (32) is determined depending on the detected current (26) of the current source circuit (22) only if the current is smaller than a second predetermined current comparison value.

Method according to Claim 5 or 6 , characterized in that the power source voltage (30) is set greater than a comparison voltage.

Method according to one of Claims 5 to 7 , characterized in that the current source circuit (22) is operated in a linear mode at least for a detected current (26) which is smaller than the second current comparison value.

Method according to one of Claims 5 to 8th , characterized in that the current source circuit (22) is set such that at least when the current (26) is smaller than the second predetermined current comparison value, the power source voltage (30) is greater than a predetermined minimum voltage.

Method according to one of Claims 5 to 9 , characterized in that the power source voltage (30) is detected by means of a voltage divider (40) comprising at least two electrical resistors (34, 36) and an adaptation unit (38), wherein a resistance ratio of the electrical resistors (34, 36) by means of the matching unit ( 38) is adjusted depending on the detected electric current (26) of the current source circuit (22).