DE102018220341B4

DE102018220341B4 - Einstellung des Ausgangsstroms eines LED-Treibers

Info

Publication number: DE102018220341B4
Application number: DE102018220341.5A
Authority: DE
Inventors: Hannu Vihinen
Original assignee: Helvar Oy AB
Current assignee: Helvar Oy AB
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2038-11-28
Also published as: FI127981B; DE102018220341A1; FI20176078A1

Abstract

Treiber für Halbleiterlichtquellen, umfassend:- eine steuerbare Stromquelle (701) zum Erzeugen von Ausgangsstrom für die Halbleiterlichtquellen,- eine Steuerschaltung der steuerbaren Stromquelle, und- einen Ausgangsverbinder, der zumindest vier Pole umfasst, wobei ein erster Pol (LED+) des Ausgangsverbinders ein erster Ausgangsstrompol zum Bereitstellen des Ausgangsstroms den Halbleiterlichtquellen ist;wobei:- zumindest zwei Strompole, außer dem ersten Pol, des Ausgangsverbinders für wechselseitige alternative Verwendung als ein zweiter Ausgangsstrompol zum Bereitstellen des Ausgangsstromes den Halbleiterlichtquellen konfiguriert sind, und- zumindest zwei Steuerpole, außer dem ersten Pol, des Ausgangsverbinders alle mit unterschiedlichen Punkten in der Steuerschaltung verbunden sind, für auswählbare Wechseloperation der Steuerschaltung durch Koppeln einer auswählbaren Steuerkomponente zwischen den Steuerpolen, wobei die Steuerschaltung umfasst:- eine Stromfeedbackschaltung zum Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern der steuerbaren Stromquelle (701) abhängig von einer Größe des Ausgangsstroms,- eine Messschaltung (702), die konfiguriert ist, ein Indikatorsignal (703) zu erzeugen, welches für die Größe des Ausgangsstroms indikativ ist,- eine steuerbare Referenzsignalquelle (704), die konfiguriert ist, ein Referenzsignal (705) abhängig von einer elektrischen Charakteristik der auswählbaren Steuerkomponente zu erzeugen; und- einen Fehlerverstärker (707), der konfiguriert ist, das Indikatorsignal (703) mit dem Referenzsignal (705) zu vergleichen und das Steuersignal basierend auf dem Vergleich zu erzeugen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von LED-Treibern. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Wege, in welchen der Ausgangsstrom eines LED-Treibers mit einfachen externen Maßnahmen eingestellt werden kann.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Lichtemittierende Halbleiter-Vorrichtungen, die zur Beleuchtung, Signalisierung, Hintergrundbeleuchtung und ähnliche Zwecke verwendet werden, werden typischer Weise mit Strom versorgt, der aus einer Betriebsvorrichtung kommt, die üblicherweise kurz Treiber genannt wird. Ähnlich wird der Kurzausdruck LED typischer Weise verwendet, um alle Arten von lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen abzudecken.
Der LED-Treiber kann dazu gebracht werden, einen konstanten Ausgangsstrom für gleichmäßige Beleuchtung oder steuerbaren Ausgangsstrom für dimmbare Beleuchtung zu erzeugen. Bei Konstantstromtreibern ist es vorteilhaft, wenn der Leuchtkörperhersteller oder anderes verwendetes LED-Treibers die Größe des Ausgangsstroms auf einen gewissen gewünschten Wert einstellen kann. Bei kontrollierbaren Stromtreibern kann es sein, dass der Anwender den maximalen Ausgangsstrom auswählen möchte, oder einen Strombereich, in welchem der Treiber den Strom während des Betriebes steuern kann.
1 illustriert schematisch einen bekannten Konstantstrom-LED-Treiber 101, der mit den Netzanschlüssen verbunden werden kann. Er weist einen Eingangsverbinder 102 mit drei Polen auf; einen für die Phasenleitung L und einen anderen für die Neutralleitung N der Stromnetzleitungen und einen für Schutzerde PE. Der Treiber hat einen Ausgangsverbinder 103 mit drei Polen. Das Anodenende der LED-Kette 104 ist mit dem obersten Pol gekoppelt, während das Kathodenende mit einem von zwei anderen Polen gekoppelt werden kann. Jeder von diesen geht zu einem anderen Punkt in einer internen Stromerfassungs-Widerstandskette 105, die einen Teil der Stromrückkopplungsschaltung des LED-Treibers 101 bildet. Die Verstärkung der Stromrückkopplungsschaltung - und folglich die Größe des Konstantausgangsstromes Iloadhängt vom dem Pol ab, mit dem das Kathodenende verbunden ist.
Es gibt mehr als zwei mögliche Verbindungspunkte für das Kathodenende, die jeweils mit mehr als zwei unterschiedlichen Punkten in der Widerstandskette gekoppelt sind. Jedoch bleibt die Auswahl möglicher Ausgangsstromwerte sehr beschränkt, weil es nicht machbar ist, den LED-Treiber mit einem Ausgangsverbinder mit einer großen Anzahl von Polen auszustatten.
2 illustriert eine andere bekannte Lösung. Der Treiber 201 von 2 weist einen Ausgangsverbinder 202 mit vier Polen auf; zwei für die Anoden und Kathodenende der LED-Kette 104 und zwei sogenannte Iset-Pole. Der Anwender kann die Größe des Ausgangsstroms Iload durch Verbinden eines externen Widerstands 203 ausgewählter Größe an den Iset-Polen einstellen. Wenn einmal verbunden, wird der externe Widerstand 203 einen Teil einer Stromrückkopplungsschaltung 204 des LED-Treibers 201. Der zulässige Widerstandsbereich des externen Widerstands 203 hängt vom Hersteller und Design des LED-Treibers 201 ab. Beispielsweise nimmt die durch die Osram GmbH erzeugte LEDset-Spezifikation an, dass der externe Widerstand 203 Teil des LED-Moduls ist und von etwa 1000 Ohm bis etwa 5000 Ohm reicht.
Ein konventionelles Stromeinstellarrangement wie das in 1 oder 2 kann auch verwendet werden, um den maximalen Ausgangsstrom eines kontrollierbaren LED-Treibers einzustellen.
Obwohl flexibel oder allgemein akzeptiert, hat das konventionelle Stromeinstellarrangement von 2 seine Nachteile. Der Leuchtmittelhersteller mag den Herstellprozess soweit wie möglich optimieren, so dass selbst die relativ einfachen Schritte des Auswählens eines externen Widerstandes und seine Verbindung mit den Iset-Polen als mühsam angesehen werden. Das Lagern geeigneter externer Widerstände und ihre Verfügbarkeit an den richtigen Orten in angemessenen Mengen ist eine zusätzliche Anforderung für den Leuchtmittelherstellprozess. Einige Leuchtmittelhersteller können LED-Treiber bevorzugen, die einfach auf einen von nur wenigen verfügbaren Werten eingestellt werden können, während andere viel mehr Flexibilität mögen wollen, und doch wäre es für sie beide - und für den Treiberhersteller - am einfachsten, falls nur eine relativ kleine Anzahl unterschiedlicher Treiberversionen herstellt, verteilt und gelagert werden müssten.
Alternative Lösungen sind entwickelt worden, einschließlich der Möglichkeit der Funkkonfiguration eines LED-Treibers für einen bestimmten Ausgangsstrom. Jedoch führt dies zusätzliche Kosten ein, weil der LED-Treiber dann mit dem angemessenen Mittel für die Funkkommunikation ausgerüstet werden muss, was in den meisten Fällen nur sehr kurz während der Leuchtmittelherstellungsstufe benötigt wird.
Derartiger und weiterer Stand der Technik findet sich in den Druckschriften DE 10 2014 109 466 A1 und WO 2006 / 126 172 A2 .
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen LED-Treiber zu präsentieren, dessen Ausgangsstrom in einer einfachen Weise eingestellt werden kann. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen LED-Treiber bereitzustellen, dessen Ausgangsstrom in einer flexiblen Weise eingestellt werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen LED-Treiber bereitzustellen, der nur eine relativ kleine Anzahl von Komponenten aufweist, und eine relativ einfache interne Struktur, trotz seiner Flexibilität hinsichtlich der Ausgangsstromeinstellung. Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Einstellen des Ausgangsstroms eines LED-Treibers in einer einfachen, gradlinigen und flexiblen Weisen bereitzustellen.
Diese und weitere vorteilhafte Aufgaben der Erfindung werden durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Auführungsformen werden durch die abhängigen Ansprüche definiert.
Ein Treiber von Halbleiterlichtquellen gemäß einer Ausführungsform ist gekennzeichnet durch die in den auf einen Treiber gerichteten unabhängigen Anspruch wiedergegebenen Merkmale.
Ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform wird durch die in dem unabhängigen Anspruch ausgeführten Merkmale charakterisiert, der auf ein Verfahren gerichtet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, die beinhaltet sind, um eine weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen und einen Teil dieser Spezifikation bilden, illustrieren Ausführungsformen der Erfindung und helfen zusammen mit der Beschreibung, die Prinzipien der Erfindung zu erklären. In den Zeichnungen:

illustriert 1 einen bekannten Treiber,
illustriert 2 einen anderen bekannten Treiber,
illustriert 3 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 4 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 5 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 6 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 7 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 8 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 9 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 10 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 11 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 12 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 13 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 14 einen Treiber gemäß einer Ausführungsform,
illustriert 15 einen bekannten Treiber, und
illustriert 16 einen bekannten Treiber.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 und 2 sind in der Beschreibung des Stands der Technik beschrieben worden, so dass die nachfolgende Beschreibung der Ausführungsformen sich auf die 3 bis 16 konzentrieren wird.
3 illustriert einen Treiber 301 für Halbleiterlichtquellen 104. Die Halbleiterlichtquellen 104 können kurz LEDs genannt werden, aber in diesem Text sind alle Arten von Halbleiterlichtquellen gemeint. Der Treiber umfasst einen Eingangsverbinder 102, der in diesem Falle drei Pole in ähnlicher Weise wie die Treiber des Stands der Technik in 1 und 2 aufweist. Für die vorliegende Diskussion ist es nicht wichtig, ob der Treiber tatsächlich überhaupt irgendeinen Eingangsverbinder aufweist (weil alle erforderlichen Betriebsströme z. B. aus einer Batterie innerhalb des Treibers kommen können), aber der Eingangsverbinder 102 ist in 3 als Beispiel dafür gezeigt, wie der Treiber mit einer Stromversorgungsquelle verbunden werden kann.
Die Treibervorrichtung 301 umfasst einen Ausgangsverbinder 302, der zumindest vier Pole umfasst. In 3 werden diese Pole LED(+), LED(-), Iset(+) und Iset(-)-Pole genannt. Jedoch sind dies lediglich Namen, die hier verwendet werden, um eindeutig jeden dieser Pole reihum zu bezeichnen. Entgegen den Treibervorrichtungen des Stands der Technik bietet der Treiber 301 eine vielseitigere Verwendung der Pole als durch einfaches Betrachten der Namen abgeleitet werden könnte. Beispiele solcher vielfältigen Verwendung sind in 3, 4, 5 und 6 illustriert.
Ein gemeinsames Merkmal aller 3, 4, 5 und 6 ist, dass ein Ende (oder allgemeiner: ein Antriebsstromknoten) der LEDs 104 mit dem obersten Pol gekoppelt sind, welches der LED(+)-Pol ist. Dieses Merkmal kann allgemein so charakterisiert werden, dass ein erster Pol des Ausgangsverbinder 302 ein „erster Ausgangsstrompol“ ist, um den LEDs 104 Ausgangsstrom bereitzustellen.
Die anderen Pole des Ausgangsverbinders 302 können als Strompole oder Steuerpole charakterisiert sein. Ein besonderer Pol kann exklusiv ein Strompol oder exklusiv ein Steuerpol sein, aber es ist auch möglich, dass zumindest ein Pol des Ausgangsverbinders 302 sowohl ein Strompol als auch ein Steuerpol ist. Welche dieser Rollen er annimmt, hängt davon ab, wie die LEDs, und mögliche extern auswählbare Steuerkomponenten gekoppelt sind.
In 3 ist der LED(-)- Pol ein Strompol, was durch die Tatsache illustriert wird, dass das andere Ende (oder allgemeiner: ein anderer Antriebsstromknoten) der LEDs 104 mit dem LED(-)-Pol gekoppelt ist. Als Konsequenz fließt der Ausgangsstrom Iload dem LED(+)-Pol aus, durch die LEDs 104 und durch den LED(-)-Pol ein. Eine externe auswählbare Steuerkomponente wie ein Widerstand 203 kann zwischen den verbleibenden Polen des Ausgangsverbinders 302, das zwischen den Iset(+) und Iset(-)-Polen gekoppelt sein. Somit sind die Iset(+) und die Iset(-)-Pol Steuerpole in 3.
In 3 hängt die Größe des Ausgangsstroms Iload vom Widerstand des Widerstands 203 ab. Der Bereich, in welchem die Größe des Ausgangsstroms Iload variiert, hängt davon ab, wie der Treiber 301 aufgebaut ist. Im Allgemeinen kann angenommen werden, dass ein Null-Widerstand (d. h. Kurzschluss) zwischen Iset(+) und Iset(-) den Ausgangsstrom Iload dazu bringt, einen ersten Extremwert Iext1 anzunehmen, ein Endloswiderstand (d. h. den Widerstand 203 weglassend) den Ausgangsstrom Iload dazu bringt, einen zweiten Extremwert Iext2 anzunehmen und ein Widerstand 203 eines gewissen beschränkten Widerstandes den Ausgangsstrom Iload dazu bringt, einen Wert zwischen den ersten und zweiten Extremwerten anzunehmen.
Durch Bezugnahme auf die Größe des Ausgangsstroms Iload werden zwei Fälle abgedeckt. Falls der Treiber 301 ein sogenannter Konstantstromtreiber ist, kann sich die Größe des Ausgangsstroms Iload auf den festen Wert beziehen, den der Ausgangsstrom unter normalen Betriebsbedingungen aufweist. Falls der Treiber 301 ein sogenannter steuerbarer Stromtreiber ist, kann sich die Größe des Ausgangsstroms Iload auf einen extremen Effektivwert beziehen, den der Ausgangsstrom während normalen Betriebs erzielen kann. Diese zwei möglichen Fälle werden durch alle Instanzen in diesem Text abgedeckt, wo die Größe eines Ausgangsstroms Iload berücksichtigt wird.
In 4 sind die Strompole (d. h. die Pole, durch welche der Ausgangsstrom Iload fließt) die LED(+) und Iset(-)-Pole. Der Treiber 301 ist der Gleiche wie in 3, nur dass die LEDs 104 in einer etwas anderen Weise verbunden worden sind. Vergleichend mit 3 kann gesagt werden, dass die LED(-) und Iset-Pole zur wechselseitigen alternativen Verwendung als der zweite Ausgangsstrompol zum Bereitstellen von Ausgangsstrom an die LEDs 104 konfiguriert sind. Mit anderen Worten, falls ein Ende der LEDs 104 mit dem LED(+)-Pol gekoppelt ist, kann das andere Ende der LEDs 104 alternativ mit entweder dem LED(-)-Pol oder dem Iset(-)-Pol gekoppelt sein.
Die Größe, die der Ausgangsstrom Iload in 4 annimmt, unterscheidet sich vorzugsweise von der Größe, die er in 3 annehmen würde, falls der Widerstand 203 ausgelassen würde. Dies bedeutet, dass ein Anwender des Treibers 201 zwischen zumindest zwei verschiedenen Größen von Ausgangsstrom auswählen kann, selbst ohne Verwendung irgendwelcher externen Widerstände oder andere Steuerkomponenten. Weiterhin, werden sogar noch mehr Größen von Ausgangsstrom durch Koppeln der LEDs an den LED(+) und LED(-)-Polen, wie in 3, und Verwenden einer auswählbaren externen Steuerkomponente verfügbar. Somit ist der Treiber 301 vielseitiger als der bekannte Treiber 101 von 1, weil eine sehr große Anzahl von unterschiedlichen Ausgangsströmen erhalten werden kann (indem eine selektierbare externe Komponente verwendet wird), aber gleichzeitig leichter zu verwenden als der bekannte Treiber 201 von 2, weil zwei (nicht nur ein) unterschiedlicher Ausgangsströme erhalten werden kann, selbst ohne überhaupt einer Verwendung jeglicher auswählbarer externer Komponenten.
In 5 sind die Strompole (das heißt die Pole, durch welche der Ausgangsstrom Iload fließt), die LED(+) und Iset(+)-Pole. Der Treiber 301 ist der gleiche wie in 3 und 4, nur die LEDs 104 sind wieder in etwas anderer Weise verbunden worden. Im Vergleich zu 3 und 4 kann gesagt werden, dass die LED(-), Iset(+) und Iset(-)-Pole zur wechselseitigen alternativen Verbindung als der zweite Ausgangsstrompol zum Bereitstellen von Ausgangsstroms an die LEDs 104 konfiguriert sind. Mit anderen Worten, falls ein Ende der LEDs 104 mit dem LED(+)-Pol gekoppelt ist, kann das andere Ende der LEDs 104 alternativ mit einem vom LED(-)-Pol, en Iset(+)-Pol oder Iset(-)-Pol gekoppelt sein.
Die Größe, die der Ausgangsstrom Iload in 5 annimmt, unterscheidet sich vorzugsweise wieder von der Größe, die er in 4 oder in 3 annehmen würde, falls der Widerstand 203 ausgelassen wird. Dies bedeutet, dass ein Anwender des Treibers 301 zwischen zumindest drei unterschiedlichen Größen von Ausgangsstrom wählen kann, selbst ohne Verwendung von externen Widerständen oder anderen Steuerkomponenten.
6 illustriert den Treiber 301, der mit den LEDs 104 in derselben Weise wie in 4 gekoppelt ist, aber mit einem Widerstand 203 (oder allgemeiner einer externen auswählbaren Steuerkomponente), die zwischen den LED(-) und Iset(+)-Polen des Ausgangsverbinders 302 gekoppelt ist. Abhängig vom Widerstand des Widerstands 203 (oder von einer gewissen elektrischen Charakteristik einer an seiner Stelle eingekoppelten externen auswählbaren Steuerkomponente), würde der Ausgangsstrom Iload einige andere Werte annehmen als diejenigen in 4. In dieser Hinsicht kann eine der Lehren von 3 bis 6 so zusammengefasst werden, dass es von den zumindest vier Polen des Ausgangsverbinders 302 zumindest zwei Steuerpole gibt, außer dem ersten Ausgangsstrompol (d. h. einem anderen als dem LED(+)-Pol) um auswählbar die Größe des Ausgangsstroms Iload durch Koppeln einer auswählbaren Steuerkomponente zwischen die Steuerpole zu ändern.
7 illustriert schematisch eine interne Struktur eines Treibers, der verwendet werden kann, um die oben unter Bezugnahme auf 3 bis 6 erläuterten Merkmale zu realisieren. Um graphische Klarheit und Leichtigkeit des Verständnisses zu erhalten, sind nur jene Teile des Treibers in 7 gezeigt, die daran teilnehmen, den Treiber in der oben erläuterten Weise zu betreiben. Beispielsweise sind keine Teile der Eingangsseite des Treibers in 7 gezeigt, aber ein Fachmann auf dem Gebiet kann leicht verstehen, wie ein Eingangsteil bekannter Art vorhanden sein wird und den allgemeinen Betrieb des Treibers und die nachfolgend erläuterten Funktionen unterstützen wird.
Der Treiber von 7 umfasst eine steuerbare Stromquelle 701 zum Erzeugen von Ausgangsstrom für Halbleiterlichtquellen. Die steuerbare Stromquelle 701 kann beispielsweise 1 oder mehrere Schaltmodus-Stromversorgungen umfassen, die konfiguriert worden sind, einen Strom in einer gesteuerten Weise zu erzeugen. Hier werden die Ausdrücke „steuerbar“ und „gesteuert“ im allgemeinen Sinne verwendet, um auszusagen, dass eine gewisse Steuerung oder Regulation hinsichtlich der Größe des Stromes ausgeübt werden kann. die Beschreibung ist nicht auf z. B. LED-Treiber beschränkt, die das Dimmen der LEDs gestatten. In einer einfachen Ausführungsform bedeutet ein Steuerbarkeitsmittel, dass die steuerbare Stromquelle 701 dazu gebracht werden kann, einen Konstantstrom auszugeben, d. h. die Größe des Stroms auf einen Konstantwert zu beschränken, selbst falls als solcher die Last, die gekoppelt ist, um den Strom zu konsumieren, mehr ziehen könnte, falls gestattet.
Der Treiber von 7 umfasst auch einen Ausgangsverbinder, der zumindest vier Pole umfasst. In der Ausführungsform von 7 gibt es exakt vier Pole und sie werden in derselben Weise wie in 3 bis 6 benannte. Insbesondere ist ein erster Pol (der LED(+)-Pol) des Ausgangsverbinders einer erster Ausgangsstrompol zum Bereitstellen des Ausgangsstroms aus der steuerbaren Stromquelle 701 an die LEDs. Die anderen Pole in 7 sind die LED(-), Iset(+) und Iset(-)-Pole und sie können die Rollen von Strompolen und Steuerpolen auf verschiedene Weisen annehmen, wie später beschrieben wird.
Die anderen in 7 gezeigten Komponenten gehören zu einer Steuerschaltung für die steuerbare Stromquelle 701. Im Prinzip umfasst die Steuerschaltung eine Steuerrückkopplungsschaltung zum Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern der steuerbaren Stromquelle 701 abhängig von einer Größe des Ausgangsstroms. Auf diese Weise kann die Größe des Ausgangsstroms beispielsweise konstant gehalten werden.
Für diesen Zweck umfasst die Steuerschaltung eine Messschaltung 702, die konfiguriert ist, eine Indikatorsignal 703 zu erzeugen das für die Größe des Ausgangsstromes indikativ ist. In 7 sind zwei Eingänge der Messschaltung 702 mit dem LED(-)-Pol bzw. dem Iset(-)-Pol gekoppelt. Die Messschaltung 702 ist zwischen diesen Eingängen und dem internen Referenzpotential (dem internen Erdungspotential) des Treibers gekoppelt. Falls die LEDs (in 7 nicht gezeigt) beispielsweise zwischen den LED(+) und den LED(-)-Polen gekoppelt sind, fließt der Ausgangsstrom aus dem LED(+)-Pol aus und in den LED(-)-Pol ein. Die Größe des Ausgangsstromes wird gemessen, wenn er durch die Messschaltung 702 fließt.
Die Steuerschaltung umfasst auch eine steuerbare Referenzsignalquelle 704, welche konfiguriert ist, ein Referenzsignal 705 zu erzeugen. Insbesondere wird das Referenzsignal 705 abhängig von einer elektrischen Charakteristik einer auswählbaren Steuerkomponente (falls vorhanden), die mit jenen Polen des Ausgangsverbinders verbunden sind, die als Steuerpole dienen, erzeugt. In 7 umfasst die steuerbare Referenzsignalquelle eine steuerbare Spannungsquelle 706 und das erzeugte Referenzsignal ist das Potential seines oberen Endes unter Bezugnahme auf das interne Erdungssignal.
Ein weiterer Teil der Steuerschaltung ist ein Fehlerverstärker 707, der konfiguriert ist, das Indikatorsignal 703, das aus der Messschaltung kommt, und das Referenzsignal 705, das aus der steuerbaren Referenzsignalquelle 704 kommt, zu vergleichen und das Steuersignal für die steuerbare Stromquelle 701 basierend auf diesem Vergleich zu erzeugen. Betriebsspannungsverbindungen und Rückkopplungskomponenten des Fehlerverstärkers 707 sind in den Zeichnungen für die graphische Klarheit nicht gezeigt, aber es kann angenommen werden, dass der Fehlerverstärker 707 mit einer Vorrangigkeit kapazitativer Feedbackkopplung aus seinem Ausgang zu seinem invertierenden Eingang ausgestattet ist. Dies bringt den Fehlerverstärker 707 dazu, eine unendliche Verstärkung bei DC und eine abnehmende Verstärkung proportional zur ansteigenden Signalfrequenz aufzuweisen.
Falls die Schaltung von 7 für die grundlegende Stromrückkopplungssteuerung verwendet wird, definiert das Referenzsignal 707, dass zum unteren Eingang des Fehlerverstärkers 707 kommt, den Pegel, auf welchen die für den Ausgangsstrom indikative Spannung ansteigen kann, bevor der Fehlerverstärker 707 ein Steuersignal erzeugt, welches den Betrieb der steuerbaren Stromquelle 701 beschränkt. Diese Operation kann invertiert werden, falls erforderlich, und falls für die Logik des Steuerns der steuerbaren Stromquelle 701 besser geeignet: es kann definiert werden, dass ein Steuersignal solange produziert wird, wie die für den Ausgangsstrom indikative Spannung unter dem Pegel des Referenzsignals verbleibt.
Zusätzlich zur steuerbaren Spannungsquelle 706 umfasst die steuerbare Referenzsignalquelle 704 eine Stromquelle 708 und eine Spannungsmessschaltung 709 (kurz einen Voltmeter 709). Der Steuereingang der steuerbaren Referenzsignalquelle 704 ist das obere Ende der Stromquelle 706. Die Idee ist hier, dass, umso höhere Impedanz mit dem Steuereingang gekoppelt ist, umso höhere Spannung das Voltmeter 709 messen wird. Die Messspannung bringt das Voltmeter 709 dazu, ein Messsignal zu erzeugen, das wiederum die steuerbare Spannungsquelle 706 steuert, und sie dazu bringt, ein Referenzsignal 705 bestimmter Größe zu erzeugen.
8 illustriert eine beispielhafte Schaltung, die verwendet werden kann, um die oben erklärten Funktionen zu realisieren. Wieder sind nur Komponenten, die tatsächliche Signifikanz beim Verständnis der erläuterten Funktionen aufweisen, gezeigt, während der Fachmann leicht verstehen wird, welche Art von weiteren Komponenten vorteilhaft wäre. Die steuerbare Stromquelle 701 und der Fehlerverstärker 707, der sie steuert, sind in ähnlicher Weise wie in 7 gezeigt. Die Messschaltung 702 umfasst ein einfaches Widerstandsnetzwerk, das hier nur aus Widerständen R1 und R2 zwischen dem LED(-)-Pol und dem internen Erdungspotential besteht. Ein erster Knoten des Widerstandsnetzwerks (hier das rechthändige Ende von Widerstand R1) ist mit dem Fehlerverstärker 707 gekoppelt, um das Indikatorsignal zum Fehlerverstärker 707 zu transportieren. Ein anderer Knoten des Widerstandsnetzwerk (hier: der Mittelpunkt zwischen Widerständen R1 und R2) ist mit dem Iset(-)-Pol gekoppelt, der somit dafür konfiguriert ist (zumindest) als ein Strompol zu fungieren.
Die steuerbare Referenzsignalquelle 704 umfasst einen steuerbaren Shunt-Regulator 801, der konfiguriert ist, eine regulierte Spannung Vset zwischen seinem Ausgang und dem internen Erdungspotential zu erzeugen. Ein Spannungsteiler, der aus Widerständen R5 und R6 besteht, die zwischen dem Ausgang des steuerbaren Shunt-Regulator 801 und dem internen Erdungspotential gekoppelt sind, erzeugt das tatsächliche Referenzsignal, das dem Fehlerverstärker 707 zuzuführen ist, durch Skalieren der regulierten Spannung Vset. Der Steuereingang des steuerbaren Shunt-Regulators 801 ist mit dem Iset(+)-Pol über Widerstand R3 gekoppelt. Das Potential Vref am Steuereingang ist teilweise durch den Spannungsteiler definiert, der aus Wiederständen R4 und R7 besteht, und teils durch einen Strom, der durch den Widerstand R3 und aus dem Iset(+)-Pol ausfließen kann.
9 illustriert einen Fall, in welchem LEDs 104 zwischen dem LED(+) und dem LED(-)-Polen gekoppelt sind. Somit nehmen die LED(+) und die LED(-)-Pole die Rolle von Strompolen ein. Als auswählbare Steuerkomponente kann hier ein Widerstand eines Widerstands Rset zwischen dem Iset(+) und Iset(-)Polen gekoppelt sein. Somit nehmen die Iset(+) und die Iset(-)-Pole die Rolle von Steuerpolen ein. Der Widerstand des Widerstands Rset kann null (d. h. Kurzschluss), unendlich (d. h. Offenschaltung) oder etwas dazwischen sein.
Die Relation auf die Spannung Vset und Vref kann in 9 beispielsweise berechnet werden, indem bemerkt wird, dass Vref eine herunterskalierte Version von Vset ist, und die Skalierung im Spannungsteiler stattfindet, dessen oberer Widerstand R4 ist und dessen unterer Widerstand aus der Kombination von R7, R3, Rset und R2 besteht. Auch muss angemerkt werden, dass der Strom Iload durch die LEDs einen Effekt auf das Potential des Knotens zwischen Widerständen R1 und R2 hat. Es kann als Gleichung 1 gezeigt werden, dass $V s e t = V r e f \cdot (1 + \frac{R 4}{R 3 + R s e t} + \frac{R 4}{R 7}) - \frac{I l o a d \cdot R 2 \cdot R 4}{R 3 + R s e t}$
Hier ist eine gewisse Vereinfachung gemacht worden, indem bemerkt wird, dass, da R1 und R2 sogenannte Stromerfassungswiderstände auf dem Hauptstrompfad sind, ihre Widerstände sehr klein in Relation zu den Widerständen der anderen Widerstände in der Steuerschaltung sind. R1 und R2 können aus solchen Ausdrücken weggelassen werden, wenn die größeren Widerstände sowieso dominieren.
Andererseits, unter der Annahme, dass die Aufgabe des Fehlerverstärkers 707 darin besteht, eine konstante Größe des Ausgangsstroms Iload zu bewahren, so dass die Eingangssignale an den Fehlerverstärker 707 gleich sind, kann der Ausgangsstrom durch Gleichung (2) ausgedrückt werden: $I l o a d = \frac{1}{R 1 + R 2} \cdot \frac{R 6}{R 6 + R 5} \cdot V s e t$
Gleichungen (1) und (2) können kombiniert werden, um einen Ausdruck für den Ausgangsstrom Iload in Fällen zu finden, wo Rset finit ist. Dieser Ausdruck wird hier Gleichung (3) genannt: $I l o a d = \frac{(R 3 + R s e t) \cdot R 6 \cdot V r e f \cdot (1 + \frac{R 4}{R 3 + R s e t} + \frac{R 4}{R 7})}{(R 1 + R 2) \cdot (R 6 + R 5) \cdot (R 3 + R s e t) + R 6 \cdot R 2 + R 4}$
Der erste Extremwert von Iload kann erhalten werden durch Verkürzen der Iset(+) und Iset(-)-Pole, das heißt Rset = 0 zu machen. Dieser Extremwert kann aus Gleichung 4 berechnet werden, indem Rset durch 0 ersetzt wird: $I l o a d_e x t 1 = \frac{R 3 \cdot R 6 \cdot V r e f \cdot (1 + \frac{R 4}{R 3} + \frac{R 4}{R 7})}{(R 1 + R 2) \cdot (R 6 + R 5) \cdot (R 3 + R s e t) + R 6 \cdot R 2 \cdot R 4}$
Falls es keine auswählbare Steuerkomponente gibt, die zwischen den Iset(+) und Iset(-)-Polen in 9 gekoppelt ist (mit anderen Worten: Rset ist unendlich), wird der andere Extremwert des Ausgangsstroms erhalten und kann aus Gleichung (5) berechnet werden: $I l o a d_e x t 2 = \frac{R 6 \cdot (R 4 + R 7) \cdot V r e f}{(R 1 + R 2) \cdot (R 6 + R 5) \cdot R 7}$
10 illustriert einen Fall, in welchem die LEDs 104 zwischen den LED(+) und Iset(-)-Polen gekoppelt sind. Somit nehmen die LED(+) und Iset(-)-Pole die Rolle von Strompolen ein. Keine auswählbaren Steuerkomponenten sind zwischen den verbleibenden LED(-) und Iset(+)-Polen in 10 gekoppelt, aber einer könnte gekoppelt sein. Somit nehmen die LED(-) und die Iset(+)-Pole die Rolle von Steuerpolen in 10 ein.
In diesem Fall kann ein Ausdruck für den Ausgangsstrom Iload gefunden werden, indem bemerkt wird, dass nur der Widerstand R2 einen signifikanten Teil beim Erzeugen des Indikatorsignals in der Messschaltung, die aus R1 und R2 besteht, nimmt. Der Ausdruck des Ausgangsstroms wird in diesem Fall Gleichung (6) genannt: $I l o a d_i n t e r m = \frac{R 6 \cdot (R 4 + R 7) \cdot V r e f}{R 2 \cdot (R 6 + R 5) \cdot R 7}$
Die Bezeichnung „interm“ bedeutet, dass dieser Stromwert eine Art von Zwischenwert zwischen Gleichung (4) und Gleichung (5) berechneten Extremwerten ist. Tatsächlich zeigt der Vergleich von Gleichung (5) mit Gleichung (6) eine Beziehung, die als Gleichung (7) ausgedrückt werden kann: $I l o a d_{i n t e r m} = (1 + \frac{R 1}{R 2}) I l o a d_e x t 2$
Oben ist gezeigt worden, dass der Anwender zwei fixe Ausgangsstromwerte (Iload_ext2 und Iload _interm) aus dem Treiber von 7 bis 10 erhalten kann, ohne eine auswählbare Steuerkomponente verwenden zu müssen. Zusätzlich kann der Anwender einen breiten Bereich auswählbarer anderer Ausgangsstromwerte kriegen, indem die Verbindungen wie in 9 hergestellt werden und ein Widerstand Rset gewünschten Widerstandswertes als eine auswählbare Steuerkomponente verwendet wird. Dies ist ein signifikanter Vorteil gegenüber den Treibern des Stands der Technik, wo der Anwender nur einen festen Ausgangsstromwert haben könnte, ohne jegliche auswählbare Steuerkomponenten, plus einen Bereich von Ausgangsstromwerten mit einer auswählbaren Steuerkomponente (wie in 2) oder nur eine begrenzte Anzahl von festen Ausgangsstromwerten ohne jeden Bereich von auswählbaren Werten (wie in 1).
11 zeigt, wie eine auswählbare Steuerkomponente, hier ein Widerstand des Widerstandswerts Rset auch zwischen den LED(-) und Iset(+)-Polen gekoppelt werden kann, wenn die LEDs zwischen den LED(+) und Iset(-)-Polen, wie in 10 oben, gekoppelt sind. Der Effekt ist hier, dass der Widerstand zwischen dem Steuereingang des steuerbaren Shunt-Regulators 801 und dem internen Erdungspotential umso kleiner wird, je kleiner der Widerstand Rset ist. Ein anderer Bereich möglicher Ausgangsstromwerte wird erhalten, so dass ein Ende des Bereiches der ist, der in Gleichung (6) oben berechnet ist, und das andere Ende wird dadurch erhalten, dass die Analyse von 11 mit Rset = 0 durchgeführt wird.
12 illustriert einen LED-Treiber gemäß einer anderen Ausführungsform. In dieser Ausführungsform sind die steuerbare Stromquelle 701 und die Messschaltung 702 ähnlich zu jenen in 7 (man beachte jedoch, dass die Anordnung der Pole rechts in der Zeichnung geändert worden ist, um die graphische Klarheit zu verbessern). Auch gibt es einen Fehlerverstärker 707, der konfiguriert ist, ein Indikatorsignal 703, das aus der Messschaltung 702 kommt, mit einem Referenzsignal 705, das aus der steuerbaren Referenzsignalquelle 704 kommt, zu vergleichen, und ein Steuersignal für die steuerbare Stromquelle 701 basierend auf dem Vergleich zu erzeugen.
Die Differenzen zu 7 sind in der internen Struktur der steuerbaren Referenzsignalquelle 704 evident. Sie umfasst eine Spannungsquelle 1201, die konfiguriert ist, eine Spannung zwischen dem Iset(+)-Pol (d. h. einem der Steuerpole, der nicht der Strompol ist) und dem internen Referenz (d. h. Erde) -Potential des Treibers zu erzeugen. Die steuerbare Referenzsignalquelle 704 umfasst auch eine Strommessschaltung 1202 (oder kurz Ammeter 1202), die konfiguriert ist, einen durch den Iset(+)-Pol fließenden Strom zu messen. Das Ammeter 1202 erzeugt ein Messsignal, basierend auf dem gemessenen Strom, und verwendet es, um eine steuerbare Spannungsquelle 706 zu steuern, deren Ausgabe das Referenzsignal 705 ist. Falls das durch das Ammeter 1202 erzeugte Messsignal von geeignetem Bereich und Impedanz als solche ist, kann es direkt als das Referenzsignal 705 oder selbst direkt als ein Steuersignal an die steuerbare Stromquelle 701 verwendet werden.
13 und 14 illustrieren zwei mögliche Kopplungen von LEDs 104 mit einem Treiber der oben unter Bezugnahme auf 12 erklärten Art. In 13 sind die LEDs zwischen den LED(+) und LED(-)-Polen gekoppelt und kann der Anwender entweder die Iset(+) und Iset(-)-Pole offen lassen oder eine externe auswählbare Steuerkomponente zwischen sie koppeln. Das Offenlassen der Iset(+) und Iset(-)-Pole bedeutet, dass kein Strom durch den Iset(+)-Pol fließen kann und das Messsignal aus dem Ammeter 1202 an die steuerbare Spannungsquelle 706 einen entsprechenden ersten Extremwert annimmt. Das Kurzschließen der Iset(+) und Iset(-)-Pole (d. h. Rset = 0 machen), veranlasst dass der größtmögliche Strom durch den Iset(+)-Pol fließt, weil es nur den Widerstand des Widerstands R2 gibt, um den Strom zu begrenzen. In diesem Fall nimmt das Messsignal aus dem Ammeter 1202 an die steuerbare Spannungsquelle 706 einen entsprechenden zweiten Extremwert an.
In 14 sind die LEDs zwischen den LED(+) und Iset(-)-Polen gekoppelt, und sind die Iset(+) und LED(-)-Pole offengelassen. Wieder fliesen keine Ströme durch den Iset(+)-Pol und das Messsignal aus dem Ammeter 1202 an die steuerbare Spannungsquelle 706 nimmt den oben erwähnten ersten Extremwert an. Jedoch, da nur der Widerstand des Widerstands R2 die Messung des Ausgangsstroms beeinträchtigt, nimmt der Ausgangsstrom einen anderen Wert an, als ob die Iset(+) und Iset(-)-Pole im Falle von 13 offengelassen wären. Somit kann auch mit dieser Ausführungsform der Anwender zwischen zwei festen Ausgangsstromwerten auswählen, ohne jegliche externe auswählbare Steuerkomponente und zusätzlich einen Bereich von Ausgangsstromwerten erzielen, falls solche auswählbaren Steuerkomponenten verfügbar sind.
15 und 16 illustrieren Beispiele davon, wie ein Anwender mehr Ausgangsstromwerte aus einem LED-Treiber erhalten kann, wenn ein Widerstandsnetzwerk zwischen einem Strompol und dem internen Erdungspotential des Treibers mehrere Zwischenknoten zur Verbindung anbietet. Die steuerbare Stromquelle 701 und der Fehlerverstärker 707 können jenen oben erläuterten ähneln. Die Messschaltung umfasst eine Kette von drei Stromerfassungswiderständen RCS1, RCS2 und RCS3. Der Strompfad aus dem LED1(-)-Pol zum internen Erdungspotential geht durch alle von ihnen, während der Strompfad vom LED2(-)-Pol nur durch Widerstände RCS2 und RCS3 geht und der Strompfad aus dem LED3(-)-Pol nur durch Widerstand RCS3 geht. Der Fehlerverstärker 707 vergleicht das Stromindikatorsignal mit einer festen Referenzspannung, welche durch die Spannungsquelle 1501 erzeugt wird.
In 15 ist ein Widerstand mit Widerstandswert Rset zwischen den LED2(-) und LED3(-)-Polen gekoppelt. Dies hat den Effekt, dass statt RCS1 + RCS2 + RCS3 der für die Stromerfassung verwendete Widerstand RCS1 + RCS3 (RCS2 x Rset/(RCS2 + Rset)) ist, was etwas kleiner ist, und der Strom Iload kann folglich einen etwas höheren Wert erzielen. In 16 sind die LEDs 104 zwischen den LED(+) und LED(2)(-)-Polen gekoppelt und ist ein Widerstand Rset zwischen den LED1(-) und LED3(-)-Polen gekoppelt. In solch einem Fall kann gezeigt werden, dass der Ausgangsstrom den durch Gleichung 8 gegebenen Wert annimmt: $I l o a d = \frac{1}{R s e t + R C S 3} \cdot (1 + \frac{R C S 1 + R s e t}{R C S 2}) \cdot V f i x$
Es ist für einen Fachmann ersichtlich, dass mit dem Fortschritt von Technologie die Grundidee der Erfindung auf verschiedene Weisen implementiert werden kann. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen sind somit nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern können stattdessen innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche variieren.
Beispielsweise selbst falls der Ausdruck „Ausgangsverbinder“ verwendet wird, als gäbe es eine einzelne mechanische Verbinderentität, die die beschriebenen Pole unterbringt, ist es möglich, dieselbe Funktionalität in mehr als einer mechanischen Einheit vorzusehen. Es kann sogar einen dedizierten Verbinder für jeden Pol getrennt geben. Auch, selbst falls das zu messen des Ausgangsstroms verwendete Widerstandsnetzwerk als einzelne Kette von zwei Widerständen die in obigen Ausführungsformen gezeigt ist, ist es möglich, kompliziertere Widerstandsnetzwerke zu verwenden. Typischer Weise ist ein erster Knoten des Widerstandsnetzwerks mit einem Fehlerverstärker, Komparator oder einem anderen Mittel gekoppelt dessen Aufgabe es ist, auf den gemessenen Ausgangsstrom, der eine Grenze erreicht oder übersteigt, zu reagieren. Typischer Weise ist einer der alternativen Strompole mit einem anderen Knoten innerhalb des Widerstandsnetzwerks gekoppelt als dem ersten Stromknoten. Falls es weitere alternative Strompole gibt, können sie mit noch anderen Knoten des Widerstandsnetzwerks verbunden sein. Die relativen Größen zwischen den Knoten des Widerstandsnetzwerks haben einen signifikanten Einfluss auf jene Werte von Ausgangsstrom, die erzielt werden können, ohne externe auswählbare Steuerkomponenten und die relativen Größen können durch Routinewerkstatt-Modifikationen ausgewählt werden.

Claims

Treiber für Halbleiterlichtquellen, umfassend: - eine steuerbare Stromquelle (701) zum Erzeugen von Ausgangsstrom für die Halbleiterlichtquellen, - eine Steuerschaltung der steuerbaren Stromquelle, und - einen Ausgangsverbinder, der zumindest vier Pole umfasst, wobei ein erster Pol (LED+) des Ausgangsverbinders ein erster Ausgangsstrompol zum Bereitstellen des Ausgangsstroms den Halbleiterlichtquellen ist; wobei: - zumindest zwei Strompole, außer dem ersten Pol, des Ausgangsverbinders für wechselseitige alternative Verwendung als ein zweiter Ausgangsstrompol zum Bereitstellen des Ausgangsstromes den Halbleiterlichtquellen konfiguriert sind, und - zumindest zwei Steuerpole, außer dem ersten Pol, des Ausgangsverbinders alle mit unterschiedlichen Punkten in der Steuerschaltung verbunden sind, für auswählbare Wechseloperation der Steuerschaltung durch Koppeln einer auswählbaren Steuerkomponente zwischen den Steuerpolen, wobei die Steuerschaltung umfasst: - eine Stromfeedbackschaltung zum Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern der steuerbaren Stromquelle (701) abhängig von einer Größe des Ausgangsstroms, - eine Messschaltung (702), die konfiguriert ist, ein Indikatorsignal (703) zu erzeugen, welches für die Größe des Ausgangsstroms indikativ ist, - eine steuerbare Referenzsignalquelle (704), die konfiguriert ist, ein Referenzsignal (705) abhängig von einer elektrischen Charakteristik der auswählbaren Steuerkomponente zu erzeugen; und - einen Fehlerverstärker (707), der konfiguriert ist, das Indikatorsignal (703) mit dem Referenzsignal (705) zu vergleichen und das Steuersignal basierend auf dem Vergleich zu erzeugen.
Treiber gemäß Anspruch 1, wobei: die Messschaltung (702) ein Widerstandsnetzwerk (R1, R2) zwischen einem (LED-) der Strompole und einem internen Referenzpotential des Treibers umfasst, - ein erster Knoten des Widerstandsnetzwerks mit dem Fehlerverstärker (707) gekoppelt ist, um das Indikatorsignal zu dem Fehlerverstärker (707) zu transportieren, und - ein anderer (Iset-) der Strompole mit einem anderen Knoten innerhalb des Widerstandsnetzwerks als dem einen (LED-) der Strompole gekoppelt ist.
Treiber gemäß Anspruch 2, wobei: - einer (Iset+) der Steuerpole, der nicht einer der Strompole ist, mit einem Steuereingang der steuerbaren Referenzsignalquelle (704) gekoppelt ist.
Treiber gemäß Anspruch 3, wobei: - die steuerbare Referenzsignalquelle (704) eine Stromquelle (708) umfasst, die konfiguriert ist, einen Messstrom durch den einen (Iset+) der Steuerpole fließen zu lassen, der keiner der Strompole ist, - die steuerbare Referenzsignalquelle (704) eine Spannungsmessschaltung (709) umfasst, die konfiguriert ist, eine Spannung zwischen dem einen (Iset+) der Steuerpole, der nicht einer der Strompole ist, und dem internen Referenzpotential des Treibers zu messen und ein Messsignal basierend auf der gemessenen Spannung zu erzeugen, und - die steuerbare Referenzsignalquelle (704) eine steuerbare Spannungsquelle (706) umfasst, die zum Empfangen des Messsignals aus der Spannungsmessschaltung (709) gekoppelt ist und konfiguriert ist, das Messsignal zu verwenden, um eine Spannung zu erzeugen, welche das Referenzsignal (705) definiert.
Treiber gemäß Anspruch 3, wobei: - die steuerbare Referenzsignalquelle (704) eine Spannungsquelle (1201) umfasst, die konfiguriert ist, eine Spannung zwischen dem einen der Steuerpole, der nicht einer der Strompole ist, und dem internen Referenzpotential des Treibers zu erzeugen, und - die steuerbare Referenzsignalquelle (704) eine Strommessschaltung (1202) umfasst, die konfiguriert ist, einen durch einen der Steuerpole fließenden Strom zu messen, der nicht einer der Strompole ist, und ein Messsignal, basierend auf dem gemessenen Strom zu erzeugen, und - die steuerbare Referenzsignalquelle (704) eine steuerbare Spannungsquelle (706) umfasst, die gekoppelt ist, um das Messsignal aus der Strommessschaltung (1202) zu empfangen, und konfiguriert ist, das Messsignal zu verwenden, um eine Spannung zu erzeugen, welche das Referenzsignal (705) definiert.
Treiber gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Pol des Ausgangsverbinders sowohl ein Strompol als auch ein Steuerpol ist.
Verfahren zum Erzeugen von Ausgangsstrom für Halbleiterlichtquellen durch Verwendung des Treiber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren umfasst: - Bereitstellen des Treibers mit dem Ausgangsverbinder, der zumindest vier Pole umfasst, - Erzeugen des Ausgangsstroms einer ersten Größe in Reaktion auf das Empfangen eines ersten Antriebstromknotens der Halbleiterlichtquellen zu einem ersten Pol der zumindest vier Pole und Empfangen eines zweiten Antriebstromknotens der Halbleiterlichtquellen an einem zweiten Pol der zumindest vier Pole, wobei keine anderen externen Komponenten zwischen den verbleibenden der zumindest vier Pole gekoppelt sind, - Erzeugen des Ausgangsstroms einer zweiten Größe, die eine andere ist als die erste Größe, in Reaktion auf das Empfangen des ersten Antriebsstromknotens der Halbleiterlichtquellen am ersten Pol der zumindest vier Pole und Empfangen des zweiten Antriebstromknotens der Halbleiterlichtquellen an einem dritten Pol der zumindest vier Pole, wobei keine anderen externen Komponenten zwischen verbleibenden der zumindest vier Pole gekoppelt sind, und - Erzeugen des Ausgangsstroms einer dritten Größe, die sich von den ersten und zweiten Größen unterscheidet, in Reaktion auf das Empfangen des ersten Antriebstromknotens der Halbleiterlichtquellen am ersten Pol der zumindest vier Pole und Empfangen des zweiten Antriebsstromknotens der Halbleiterlichtquellen an entweder dem zweiten oder dritten Pol der zumindest vier Pole und Empfangen einer externen Komponente zwischen verbleibenden der zumindest vier Pole.