DE102019117412A1 - Driver, driver control method, and lighting module - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Treiber (100) für ein Beleuchtungsmodul, auf ein Verfahren zum Steuern eines solchen Treibers und auf ein Beleuchtungsmodul mit einem solchen Treiber (100) und einem lichtemittierenden Element (300). Der Treiber weist Eingänge (101, 102) zum Aufnehmen einer Versorgungsspannung von einer Eingangseinheit (200) und Treiberausgänge (301, 302) zum Zuführen von Leistung auf, um ein lichtemittierendes Element (300) zur Erzeugung von Licht zu bewirken. Außerdem weist der Treiber einen Leistungsschalttransistor (135) zum Steuern der den Treiberausgängen (301, 302) zugeführten Leistung auf. Eine Steuerung (130) steuert den Leistungsschalttransistor (135), um den Treiber (100) abhängig von der Versorgungsspannung abwechselnd als Aufwärtswandler oder als Abwärtswandler zu betreiben. Die Steuerung (130) umfasst einen Fehlererkennungseingang (147), der angepasst ist, um sowohl einen Fehlerzustand der Nullstromerkennung (ZCD) als auch einen Fehlerzustand des Überspannungsschutzes (OVP) zu erfassen. Der Treiber (100) umfasst auch einen Stabilisierungsblock (140), um zu verhindern, dass der OVP-Fehlerzustand fälschlicherweise ausgelöst wird, wenn der Treiber (100) als Abwärtswandler betrieben wird, oder um zu verhindern, dass der ZCD-Fehlerzustand fälschlicherweise ausgelöst wird, wenn der Treiber (100) als Aufwärtswandler betrieben wird.The present invention relates to a driver (100) for a lighting module, to a method for controlling such a driver and to a lighting module with such a driver (100) and a light-emitting element (300). The driver has inputs (101, 102) for receiving a supply voltage from an input unit (200) and driver outputs (301, 302) for supplying power in order to effect a light-emitting element (300) for generating light. The driver also has a power switching transistor (135) for controlling the power supplied to the driver outputs (301, 302). A controller (130) controls the power switching transistor (135) in order to operate the driver (100) alternately as a step-up converter or as a step-down converter depending on the supply voltage. The controller (130) includes an error detection input (147) which is adapted to detect both an error state of the zero current detection (ZCD) and an error state of the overvoltage protection (OVP). The driver (100) also includes a stabilization block (140) to prevent the OVP fault condition from being triggered incorrectly when the driver (100) is operated as a buck converter, or to prevent the ZCD fault condition from being triggered incorrectly when the driver (100) is operated as a step-up converter.

Description

Technischer BereichTechnical part

Die Erfindung bezieht sich auf einen Treiber für ein Beleuchtungsmodul, ein Verfahren zum Steuern eines Treibers und ein Beleuchtungsmodul, das den Treiber umfasst.The invention relates to a driver for a lighting module, a method for controlling a driver, and a lighting module that includes the driver.

Technischer HintergrundTechnical background

Mit der Einführung von Leuchtdioden-(LED)-Lampen stehen effizientere und langlebigere Leuchtmittel zur Verfügung als Glühlampen und Leuchtstofflampen. Im Vergleich zu Leuchtstofflampen sind Materialien von LED-Lampen sicherer, da beispielsweise kein Quecksilber benötigt wird. Daher besteht der Bedarf, bestehende Leuchten für Leuchtstoff- und Glühlampen für die Aufnahme von LED-Lampen anzupassen, vorzugsweise ohne die gesamte Leuchte oder die Lampenfassung wechseln zu müssen.With the introduction of light-emitting diode (LED) lamps, more efficient and long-lasting lamps are available than incandescent and fluorescent lamps. Materials of LED lamps are safer compared to fluorescent lamps because, for example, no mercury is required. Therefore, there is a need to adapt existing lights for fluorescent and incandescent lamps to accommodate LED lamps, preferably without having to change the entire light or the lamp holder.

Derzeit erhältliche Lampenfassungen können einfach eine Wechselstromleitung (AC) zum Betreiben einer Glühlampe umfassen, die in der Lampenfassung empfangen wird. Andere derzeit verfügbare Lampenfassungen können ein elektronisches Vorschaltgerät (auch als electronic control gear bezeichnet, abgekürzt ECG) zur Versorgung einer in der Lampenfassung aufgenommenen Leuchtstofflampe umfassen. Solche ECGs regeln und begrenzen den Strom, der der Leuchtstofflampe zugeführt wird.Lamp sockets currently available can simply include an AC line to operate an incandescent lamp that is received in the lamp socket. Other lamp holders currently available can include an electronic ballast (also referred to as an electronic control gear, abbreviated ECG) for supplying a fluorescent lamp accommodated in the lamp holder. Such ECGs regulate and limit the current that is fed to the fluorescent lamp.

Eine LED-Nachrüstlampe ist eine LED-Lampe, die als Ersatz für eine Glüh-, Leuchtstoff- oder Halogenlampe verwendet wird. Daher müssen LED-Nachrüstlampen unter Umständen mit Wechselstromleitungen oder einem ECG-Gerät in der Leuchte kompatibel sein.An LED retrofit lamp is an LED lamp that is used as a replacement for an incandescent, fluorescent or halogen lamp. Therefore, LED retrofit lamps may need to be compatible with AC power lines or an ECG device in the luminaire.

Bei einigen ECGs reicht die Ausgangsspannung von 24-100V. Bei einigen AC-Netzteilen reicht die Ausgangsspannung von 198-264VAC. Daher muss ein Treiber für eine LED-Nachrüstlampe, der sowohl mit ECG- als auch mit AC-Netzteilen kompatibel ist, mit einem breiten Spektrum möglicher Spannungen kompatibel sein.With some ECGs, the output voltage ranges from 24-100V. With some AC power supplies, the output voltage ranges from 198-264VAC. Therefore, a driver for an LED retrofit lamp that is compatible with both ECG and AC power supplies must be compatible with a wide range of possible voltages.

Um nur einen Treiber für beide Betriebsarten (ECG und AC) verwenden zu können, muss der Treiber sowohl als Aufwärtsals auch als Abwärtswandler fungieren können. Einerseits, wenn die Eingangsspannung höher als die Ausgangsspannung ist, sollte der Konverter des Treibers automatisch auf Abwärtswandlung umschalten (auch „buck conversion“ genannt). Andererseits, wenn die Eingangsspannung kleiner als die Ausgangsspannung ist, sollte der Konverter des Treibers auf Aufwärtswandlung („boost conversion“) umschalten.In order to be able to use only one driver for both operating modes (ECG and AC), the driver must be able to act as both a step-up and a step-down converter. On the one hand, if the input voltage is higher than the output voltage, the driver converter should automatically switch to downconversion (also called "buck conversion"). On the other hand, if the input voltage is less than the output voltage, the driver's converter should switch to boost conversion.

zeigt einen Nachrüstungstreiber für ein ECG- oder AC-Lichtmodul, wie er im Stand der Technik bekannt ist. Der Treiber 100 umfasst die Spannungseingänge 101, 102 zum Empfangen einer Versorgungsspannung von einem ECG und einer Filamentschaltung oder vom Wechselstromnetz. shows a retrofit driver for an ECG or AC light module, as is known in the prior art. The driver 100 includes the voltage inputs 101 . 102 for receiving a supply voltage from an ECG and a filament circuit or from the AC network.

Die Treibereingänge 101, 102 des Treibers 100 sind auf einer Brücke 110, alternativ als „Boost“-Wandler bezeichnet, zum Umwandeln oder Gleichrichten der an den Treibereingaben 101, 102 anliegenden Spannung vorgesehen. Die Brücke 110 in Verbindung mit einem parallel zur Brücke 110 vorgesehenen Filterkondensator 120 trägt zur Erreichung der ECG-Kompatibilität bei.The driver inputs 101 . 102 of the driver 100 are on a bridge 110 , alternatively referred to as a "Boost" converter, for converting or rectifying the driver inputs 101 . 102 applied voltage is provided. The bridge 110 in conjunction with one parallel to the bridge 110 provided filter capacitor 120 contributes to the achievement of ECG compatibility.

Der Treiber 100 erzeugt einen ersten Treiberausgang 301 und einen zweiten Treiberausgang 302. Zwischen den Ausgängen kann ein lichtemittierendes Element 300, wie beispielsweise eine LED-Lampe, vorgesehen werden.The driver 100 generates a first driver output 301 and a second driver output 302 , A light-emitting element can be placed between the outputs 300 , such as an LED lamp, can be provided.

Der Treiber 100 umfasst auch eine als integrierte Schaltung (IC) ausgeführte Steuerung 130. Zusammen mit der angrenzenden Schaltung steuert die IC-Steuerung 130 sowohl die Abwärtswandlung als auch die Aufwärtswandlung des Treibers 100. Insbesondere weist die IC-Steuerung 130 einen Steuerausgang 137 auf, der ein Gate eines Leistungsschalttransistors 135 steuert. Der Leistungsschalttransistor 135 steuert die Einschaltzeit eines Transformators, der aus der Primärspule 132A und der Hilfsspule 132B des Transformators besteht. Dadurch wird den Treiberausgängen 301, 302 zur Versorgung des lichtemittierenden Elements 300 eine Nennleistung zugeführt.The driver 100 also includes an integrated circuit (IC) controller 130 , Together with the adjacent circuit, the IC controller controls 130 both the down conversion and the up conversion of the driver 100 , In particular, the IC controller 130 a control output 137 on which is a gate of a power switching transistor 135 controls. The power switching transistor 135 controls the turn-on time of a transformer coming from the primary coil 132A and the auxiliary coil 132B of the transformer. This will make the driver outputs 301 . 302 to supply the light-emitting element 300 rated power.

Die IC-Steuerung 130 verfügt typischerweise über einen einzigen Fehlererkennungspin 147, der gleichzeitig für zwei Fehlererkennungsfunktionen verwendet wird:

  • Überspannungsschutz (OVP) und Nullstromerkennung (ZCD). Ein einzelner Transformator, der in der IC-Steuerung 130 vorgesehen ist, wird verwendet, um sowohl OVP- als auch ZCD-Fehlerzustände zu erfassen.
The IC control 130 typically has a single fault detection pin 147 , which is used for two error detection functions at the same time:
  • Surge protection (OVP) and zero current detection (ZCD). A single transformer in the IC control 130 is used to capture both OVP and ZCD error conditions.

ZusammenfassungSummary

Der in dargestellte Stand der Technik hat den Nachteil, dass der Betrieb in den verschiedenen Umwandlungsmodi der Abwärtswandlung und Aufwärtswandlung zu einem Konflikt zwischen den Fehlerbedingungen OVP und ZCD führen kann.The in The prior art shown has the disadvantage that operation in the different conversion modes of the downconversion and upconversion can lead to a conflict between the error conditions OVP and ZCD.

Wenn der Treiber 100 eine Abwärtswandlung durchführt, kann die Spannung der Treiberausgänge 301, 302 hoch genug sein, um eine Hochspannung auf der Transformator-Hilfsspule 132B aufzubauen. Die Hochspannung an der Transformator-Hilfsspule 132B wiederum bewirkt, dass die Spannung am Widerstand 142 (der die Spannung am Fehlererkennungspin 147 bestimmt) auf ein so hohes Niveau ansteigt, dass die IC-Steuerung 130 einen Fehlerzustand Überspannungsschutz (OVP) falsch erkennt.If the driver 100 performs a downconversion, the voltage of the driver outputs 301 . 302 be high enough for a high voltage on the transformer auxiliary coil 132B build. The high voltage on the transformer auxiliary coil 132B in turn causes the voltage across the resistor 142 (which detects the voltage on the error detection pin 147 determined) to such a high level that the IC control 130 incorrectly recognizes an overvoltage protection (OVP) fault condition.

Wenn der Treiber 100 eine Aufwärtswandlung durchführt, kann der Spannungsabstand zwischen den Treibereingaben 101, 102 und den Treiberausgängen 301, 302 so niedrig sein, dass die Spannung am Widerstand 142 (der die Spannung am Fehlererkennungspin 147 bestimmt) auf ein so niedriges Niveau absinkt, dass die IC-Steuerung 130 einen Fehlerzustand der Nullstromerkennung (ZCD) falsch erkennt.If the driver 100 performs an upconversion, the voltage gap between the driver inputs 101 . 102 and the driver outputs 301 . 302 be so low that the voltage across the resistor 142 (which detects the voltage on the error detection pin 147 determined) to such a low level that the IC control 130 incorrectly detects an error state of the zero current detection (ZCD).

In beiden obigen Szenarien geht die IC-Steuerung 130 in den Fehlermodus (auch Schutzmodus genannt) und stoppt die Energieübertragung zu den Treiberausgängen 301, 302.In both of the above scenarios, IC control goes 130 in error mode (also called protection mode) and stops the energy transfer to the driver outputs 301 . 302 ,

Der Fehlerzustand, wenn der Treiber 100 von 1 eine Abwärtsumwandlung durchführt, ist in den 2 und 3 dargestellt.The error state when the driver 100 of 1 downconverting is in the 2 and 3 shown.

Insbesondere zeigt die Spannung VDS über dem Leistungsschalttransistor 135. Der Wert schwankt zwischen ca. 0V und 320V. Der Wert VDS stellt die Spannungsdifferenz zwischen dem Drain und der Quelle des Leistungsschalttransistors 135 dar, der in als MOSFET ausgeführt ist.In particular shows the voltage V DS over the power switching transistor 135 , The value fluctuates between approx. 0V and 320V. The value V DS represents the voltage difference between the drain and the source of the power switching transistor 135 the who in is designed as a MOSFET.

zeigt die Spannung V147 am Fehlererkennungspin 147 der IC-Steuerung 130. Wie aus ersichtlich ist, ist die Spannung am Fehlererkennungspin 147 im Bereich von ca. -5V bis +2V sehr hoch, was dazu führt, dass die IC-Steuerung 130 einen Überspannungsschutz (OVP) Fehlerzustand erkennt. Dadurch geht die IC-Steuerung 130 in den Schutzmodus, um eine Beschädigung des Leistungsschalttransistors 135 zu vermeiden. Der Betrieb der IC-Steuerung 130 ist nicht normal. shows the tension V 147 on the error detection pin 147 the IC control 130 , How out can be seen is the voltage at the error detection pin 147 in the range of approximately -5V to + 2V very high, which leads to the IC control 130 recognizes an overvoltage protection (OVP) fault condition. This is the IC control 130 in protection mode to damage the power switching transistor 135 to avoid. Operation of the IC controller 130 is not normal.

Angesichts dieser Nachteile besteht ein Ziel darin, einen Treiber für eine LED-Lampe bereitzustellen, um ein bestehendes Beleuchtungsmodul, wie beispielsweise eine derzeit verfügbare Glühlampenleuchte, die an einem Wechselstromnetz angeschlossen ist, oder eine derzeit verfügbare Leuchtstofflampenleuchte mit einem ECG nachzurüsten, um das bestehende Beleuchtungsmodul mit der LED-Lampe kompatibel zu machen.In view of these drawbacks, one aim is to provide a driver for an LED lamp to retrofit an existing lighting module, such as a currently available incandescent lamp that is connected to an AC power supply, or a currently available fluorescent lamp lamp with an ECG to the existing lighting module to make it compatible with the LED lamp.

Der Treiber ist so konzipiert, dass er den Vorteil der Fehlerresistenz beim Betrieb als Abwärtswandler und als Aufwärtswandler bietet. Mit anderen Worten, der Betrieb einer der beiden Arten der Spannungsumwandlung kann erreicht werden, ohne dass eine Fehlerbedingung falsch ausgelöst wird. Insbesondere ist der Treiber vorzugsweise so ausgelegt, dass der Betrieb als Abwärtswandler nicht fälschlicherweise einen OVP-Fehlerzustand auslöst. Darüber hinaus ist der Treiber vorzugsweise so ausgelegt, dass der Betrieb als Aufwärtswandler nicht fälschlicherweise einen ZCD-Fehlerzustand auslöst.The driver is designed to offer the advantage of fault resistance when operating as a step-down converter and as a step-up converter. In other words, operation of either type of voltage conversion can be achieved without a fault condition being triggered incorrectly. In particular, the driver is preferably designed such that operation as a step-down converter does not incorrectly trigger an OVP error state. In addition, the driver is preferably designed so that operation as a step-up converter does not erroneously trigger a ZCD error state.

Darüber hinaus kann der Treiber einen oder mehrere der folgenden zusätzlichen Vorteile bieten: gute Kompatibilität mit beiden Arten von Stromquellen (nämlich AC und ECG), einfache Steuerung, gute Leistung und/oder niedrige Kosten.In addition, the driver can offer one or more of the following additional advantages: good compatibility with both types of power sources (namely AC and ECG), simple control, good performance and / or low cost.

Einer oder mehrere der oben genannten Vorteile werden von einem Treiber für ein Beleuchtungsmodul nach dem unabhängigen Anspruch bereitgestellt. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.One or more of the above advantages are provided by a driver for a lighting module according to the independent claim. Preferred embodiments result from the dependent claims, the description and the drawings.

Dementsprechend ist ein Treiber für ein Beleuchtungsmodul vorgesehen, der Eingänge zum Aufnehmen einer Versorgungsspannung von einer Eingangseinheit und Treiberausgänge zur Stromversorgung aufweist, um ein lichtemittierendes Element zur Erzeugung von Licht zu bewirken. Der Treiber umfasst einen Leistungsschalttransistor zum Steuern der den Treiberausgängen zugeführten Leistung und eine Steuerung zum Steuern des Leistungsschalttransistors, um den Treiber abhängig von der Versorgungsspannung abwechselnd als Aufwärtswandler oder als Abwärtswandler zu betreiben. Die Steuerung umfasst einen Fehlererkennungseingang, der angepasst ist, um sowohl einen Fehlerzustand der Nullstromerkennung (ZCD) als auch einen Fehlerzustand des Überspannungsschutzes (OVP) zu erkennen. Der Treiber umfasst auch einen Stabilisierungsblock, um zu verhindern, dass ein OVP-Fehlerzustand fälschlicherweise ausgelöst wird, wenn der Treiber als Abwärtswandler betrieben wird.Accordingly, a driver for a lighting module is provided which has inputs for receiving a supply voltage from an input unit and driver outputs for the power supply in order to effect a light-emitting element for generating light. The driver comprises a power switching transistor for controlling the power supplied to the driver outputs and a controller for controlling the power switching transistor in order to operate the driver alternately as a step-up converter or as a step-down converter depending on the supply voltage. The control includes an error detection input, which is adapted to detect an error state of the zero current detection (ZCD) as well as an error state of the overvoltage protection (OVP). The driver also includes a stabilization block to prevent an OVP fault condition from being triggered incorrectly when the driver is operated as a buck converter.

Der Treiber kann zum Betreiben eines LED-Beleuchtungsmoduls verwendet werden, z.B. einer LED-Nachrüstlampe oder Röhre. The driver can be used to operate an LED lighting module, e.g. an LED retrofit lamp or tube.

Alternativ oder zusätzlich kann der Stabilisierungsblock verhindern, dass der ZCD-Fehlerzustand fälschlicherweise ausgelöst wird, wenn der Treiber als Aufwärtswandler betrieben wird.Alternatively or additionally, the stabilization block can prevent the ZCD fault condition from being incorrectly triggered when the driver is operated as a step-up converter.

In einem ersten Aspekt wird ein Treiber vorgeschlagen, der ferner einen Transformator umfasst, der mit dem Leistungsschaltertransistor und den Treiberausgängen verbunden ist, so dass der Leistungsschaltertransistor die vom Transformator an die Treiberausgänge zugeführte Leistung steuert.In a first aspect, a driver is proposed that further comprises a transformer that is connected to the power switch transistor and the driver outputs, so that the power switch transistor controls the power supplied by the transformer to the driver outputs.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Treiber vorgeschlagen, der weiterhin eine Umwandlungssignalisierungseinheit umfasst. Die Umwandlungssignalisierungseinheit erzeugt ein Abwärtssignal, um den Treiber dazu zu bringen, als Abwärtswandler zu arbeiten, und/oder ein Aufwärtssignal, um den Treiber dazu zu bringen, als Aufwärtswandler zu arbeiten. Auf diese Weise kann der Treiber für einen breiten Bereich von Spannungseingängen verwendet werden und ist sowohl mit ECGs als Eingangseinheiten als auch mit Wechselstromnetzen als Eingangseinheiten kompatibel.According to a further aspect, a driver is proposed which further comprises a conversion signaling unit. The conversion signaling unit generates a down signal to causing the driver to act as a down converter and / or an up signal to cause the driver to operate as a step up converter. In this way, the driver can be used for a wide range of voltage inputs and is compatible with both ECGs as input units and AC networks as input units.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Treiber vorgeschlagen, der ferner einen OVP-Erkennungsblock umfasst, um den Stabilisierungsblock zu übersteuern, wenn der OVP-Fehlerzustand tatsächlich eintritt, und den OVP-Fehlerzustand am Eingang zur Fehlererkennung zu erkennen.According to a further aspect, a driver is proposed which further comprises an OVP detection block in order to override the stabilization block when the OVP error state actually occurs and to recognize the OVP error state at the input for error detection.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Treiber vorgeschlagen, der ferner einen Stromversorgungsblock umfasst, der eine Vcc-Spannung an die Steuerung zuführt. Der Stromversorgungsblock umfasst einen Low Drop-Out Regler (LDO) zur Begrenzung der Vcc-Spannung. Dies wirkt einer Erhöhung der Vcc-Spannung entgegen, die eine Nebenwirkung der Erhöhung der Spannung einer Hilfsspule des Transformators ist. Die erhöhte Spannung der Hilfsspule des Transformators, die im Stabilisierungsblock bereitgestellt wird, ist erforderlich, um Fehlauslösungen des ZCD-Fehlerzustands zu vermeiden.According to a further aspect, a driver is proposed, which further comprises a power supply block that supplies a Vcc voltage to the controller. The power supply block includes a low drop-out regulator (LDO) to limit the Vcc voltage. This counteracts an increase in Vcc voltage, which is a side effect of increasing the voltage of an auxiliary coil of the transformer. The increased voltage of the auxiliary coil of the transformer, which is provided in the stabilization block, is necessary to avoid false tripping of the ZCD fault condition.

Es ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Treibers für ein lichtemittierendes Element bereitzustellen. In einem ersten Schritt wird eine Eingangseinheit bereitgestellt, die mit dem Treiber gekoppelt ist. Die Eingangseinheit erzeugt eine Versorgungsspannung. In einem zweiten Schritt betreibt die Steuerung in Abhängigkeit vom Spannungspegel den Treiber abwechselnd entweder als Abwärtswandler oder als Aufwärtswandler. In einem dritten Schritt wird mit einer Steuerung ein dem lichtemittierenden Element zugeführte Leistungspegel erfasst, ohne den OVP-Fehlerzustand bzw. den ZCD-Fehlerzustand fälschlicherweise auszulösen. Die Steuerung umfasst einen Fehlererkennungseingang zum Erkennen eines OVP-Fehlerzustands und eines ZCD-Fehlerzustands.It is another object of the present invention to provide a method for controlling a driver for a light emitting element. In a first step, an input unit is provided that is coupled to the driver. The input unit generates a supply voltage. In a second step, the controller alternately operates the driver either as a step-down converter or as a step-up converter, depending on the voltage level. In a third step, a control system detects a power level supplied to the light-emitting element without erroneously triggering the OVP error state or the ZCD error state. The controller includes an error detection input to detect an OVP fault condition and a ZCD fault condition.

Es ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Beleuchtungsmodul bereitzustellen, das einen Treiber gemäß einem der vorherigen Aspekte und ein lichtemittierendes Element umfasst. Das lichtemittierende Element ist mit den Treiberausgängen des Treibers gekoppelt.It is another object of the present invention to provide a lighting module comprising a driver according to one of the previous aspects and a light emitting element. The light emitting element is coupled to the driver outputs of the driver.

Der Treiber ist vorzugsweise der Treiber, wie oben beschrieben. Das heißt, alle Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Treiber offenbart werden, werden auch im Zusammenhang mit dem Beleuchtungsmodul offenbart und umgekehrt.The driver is preferably the driver as described above. That is, all features that are disclosed in connection with the driver are also disclosed in connection with the lighting module and vice versa.

Das lichtemittierende Element weist vorzugsweise eine lichtemittierende Diode (LED) auf oder ist eine lichtemittierende Diode. Das Beleuchtungsmodul kann für den Einbau in eine LED-Lampe angepasst werden.The light-emitting element preferably has a light-emitting diode (LED) or is a light-emitting diode. The lighting module can be adapted for installation in an LED lamp.

Figurenlistelist of figures

Die vorliegende Offenbarung wird durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren leichter nähergebracht, wobei:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Nachrüstungstreibers für ein Beleuchtungsmodul, wie dieser im Stand der Technik bekannt ist,
  • 2 ist ein Diagramm einer Spannung über einem Leistungsschalttransistor des Nachrüstungstreibers von 1, das die Auswirkungen eines Überspannungsschutz-Fehlerzustands veranschaulicht,
  • 3 ist eine Grafik einer Spannung an einem Fehlererkennungspin einer IC-SteuerungIC-Steuerung des Nachrüstungstreibers von 1, die die Bedingungen veranschaulicht, die zu einem Fehlerzustand Überspannungsschutz führen,
  • 4 ist ein Schaltplan, der eine exemplarische Ausführungsform eines Treibers für ein Beleuchtungsmodul zeigt,
  • 5 ist ein Diagramm einer Spannung über einem Leistungsschalttransistor des Treibers von 4, wenn der Treiber als Abwärtswandler arbeitet,
  • 6 ist eine Grafik einer Spannung an einem Fehlererkennungspin einer IC-SteuerungIC-Steuerung des Treibers von 4, wenn der Treiber als Abwärtswandler arbeitet,
  • 7 ist ein Diagramm einer Spannung über einem Leistungsschalttransistor des Treibers von 4, wenn der Treiber als Aufwärtswandler arbeitet, und
  • 8 ist eine Grafik einer Spannung an einem Fehlererkennungspin einer IC-SteuerungIC-Steuerung des Treibers von 4, wenn der Treiber als Aufwärtswandler arbeitet.
The present disclosure will be more readily understood by reference to the following detailed description in conjunction with the accompanying figures, in which:
  • 1 1 shows a schematic illustration of a retrofit driver for a lighting module, as is known in the prior art,
  • 2 FIG. 10 is a diagram of a voltage across a power switching transistor of the retrofit driver of FIG 1 that illustrates the effects of a surge protection fault condition
  • 3 FIG. 4 is a graph of a voltage on an IC controller IC controller fault detection pin of the retrofit driver of 1 that illustrates the conditions that lead to a surge protection fault condition,
  • 4 10 is a circuit diagram showing an exemplary embodiment of a driver for a lighting module,
  • 5 10 is a diagram of a voltage across a power switching transistor of the driver of FIG 4 if the driver works as a buck converter,
  • 6 is a graph of a voltage on an error detection pin of an IC controller of the driver of 4 if the driver works as a buck converter,
  • 7 10 is a diagram of a voltage across a power switching transistor of the driver of FIG 4 if the driver works as a step-up converter, and
  • 8th is a graph of a voltage on an error detection pin of an IC controller of the driver of 4 if the driver works as a step-up converter.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Im Folgenden wird die exemplarische Ausführungsform des Treibers und des Beleuchtungsmoduls anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Gleiche oder ähnliche Elemente oder Elemente mit gleicher Wirkung werden durch dieselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und eine wiederholte Beschreibung kann unterbleiben, um Redundanzen zu vermeiden. Die Zahlen und Größenverhältnisse der in den Figuren untereinander dargestellten Elemente sind nicht als skalierbar anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente mit einer übertriebenen Größe dargestellt werden, um eine bessere Darstellung und/oder ein besseres Verständnis zu ermöglichen.The exemplary embodiment of the driver and the lighting module is explained in more detail below with reference to the attached figures. The same or similar elements or elements with the same effect are identified by the same reference numerals, and a repeated description can be omitted to avoid redundancies. The numbers and proportions the elements shown one below the other in the figures are not to be regarded as scalable. Rather, individual elements can be represented with an exaggerated size in order to enable a better representation and / or a better understanding.

In 4 ist eine exemplarische Ausführungsform eines Treibers 100 für ein lichtemittierendes Element dargestellt. Der Treiber 100 umfasst die Spannungseingänge 101, 102 zum Empfangen einer Versorgungsspannung von einer Einheit 200, die ein Wechselstromnetz oder ein elektronisches Vorschaltgerät (ECG) sein kann.In 4 Figure 4 is an exemplary embodiment of a driver 100 shown for a light-emitting element. The driver 100 includes the voltage inputs 101 . 102 for receiving a supply voltage from a unit 200 which can be an AC network or an electronic ballast (ECG).

Der Treiber 100 kann zum Betreiben eines LED-Beleuchtungsmoduls verwendet werden, z.B. einer LED-Nachrüstlampe oder Röhre.The driver 100 can be used to operate an LED lighting module, e.g. an LED retrofit lamp or tube.

Die Einheit 200 kann einfach ein Netzteil wie ein Wechselstromnetzteil oder eine Gleichstromquelle sein.The unit 200 can simply be a power supply such as an AC power supply or a DC power source.

Alternativ kann die Einheit 200 auch eine ECG- und Filamentschaltung sein. Die Filamentschaltung kann eine elektromagnetisch verträgliche Schaltung (EMV) versorgen, die dem Treiber 100 die Eingänge 101, 102 zur Verfügung stellt. Alternativ kann die EMV-Schaltung entfallen und die Treibereingänge 101, 102 können direkt aus der Filamentschaltung versorgt werden. Das ECG kann mit einem Standard-AC-Netzteil mit 230V betrieben werden. Alternativ kann das ECG auch für eine andere Art der Stromversorgung ausgelegt werden, wie beispielsweise eine Gleichstromversorgung oder eine Wechselstromversorgung, die mit einer anderen Spannung und/oder Frequenz betrieben wird.Alternatively, the unit 200 also be an ECG and filament circuit. The filament circuit can supply an electromagnetically compatible circuit (EMC) to the driver 100 the entrances 101 . 102 provides. Alternatively, the EMC circuit and the driver inputs can be omitted 101 . 102 can be supplied directly from the filament circuit. The ECG can be operated with a standard AC power supply with 230V. Alternatively, the ECG can also be designed for another type of power supply, such as a DC power supply or an AC power supply that is operated with a different voltage and / or frequency.

In jedem Fall, wenn der Treiber 100 an eine Einheit 200 angeschlossen ist, die eine Wechselstromleitung ist, soll der Treiber 100 in einem Wechselstrommodus arbeiten. Wenn der Treiber 100 mit einer Einheit 200 verbunden ist, die eine ECG- und Filamentschaltung ist, soll der Treiber 100 in einem ECG-Modus arbeiten.In any case, if the driver 100 to a unit 200 connected, which is an AC power line, the driver should 100 work in an AC mode. If the driver 100 with one unit 200 connected, which is an ECG and filament circuit, is the driver 100 work in an ECG mode.

Für beide Betriebsarten erzeugt die Einheit 200 ein Paar von Treibereingänge 101, 102. Die Treibereingänge 101, 102 des Treibers 100 sind auf einer Brücke 110 vorgesehen. Der gleichgerichtete Spannungsausgang der Brücke 110 über die Brückenausgänge 110A, 110B wird durch einen Eingangsfilterkondensator 120 gefiltert.The unit generates for both operating modes 200 a pair of driver inputs 101 . 102 , The driver inputs 101 . 102 of the driver 100 are on a bridge 110 intended. The rectified voltage output of the bridge 110 over the bridge exits 110A . 110B is through an input filter capacitor 120 filtered.

Der Treiber 100 umfasst ferner einen Transformator mit einer Primärspule 132A und einer Hilfsspule 132B. Der Treiber 100 umfasst auch einen Leistungsschalttransistor 135 und eine als integrierte Schaltung (IC) ausgeführte Steuerung 130. Ein Gate des Leistungsschalttransistors 135 ist mit einem Steuersignal 137 verbunden und wird durch dieses gesteuert, das von der IC-Steuerung 130 ausgegeben wird. Die IC-Steuerung 130 regelt den Leistungsschalttransistor 135 zur Steuerung der Einschaltzeit des Transformators 132. Somit regelt die IC-Steuerung 130 den vom Transformator 132 gelieferten Strom für ein am Treiber 100 befestigtes lichtemittierendes Element 300.The driver 100 further comprises a transformer with a primary coil 132A and an auxiliary coil 132B , The driver 100 also includes a power switching transistor 135 and a controller implemented as an integrated circuit (IC) 130 , A gate of the power switching transistor 135 is with a control signal 137 connected and controlled by this by the IC controller 130 is issued. The IC control 130 regulates the power switching transistor 135 to control the switch-on time of the transformer 132 , The IC control thus regulates 130 that of the transformer 132 current supplied for a driver 100 attached light-emitting element 300 ,

Das lichtemittierende Element 300 ist über einen ersten Treiberausgang 301 und einen zweiten Treiberausgang 302 mit dem Treiber 100 verbunden. Vorzugsweise ist das lichtemittierende Element 300 als abnehmbare Komponente vorgesehen, die von dem Treiber 100 getrennt und an den ersten und zweiten Treiberausgängen 301, 302 befestigt werden kann.The light emitting element 300 is via a first driver output 301 and a second driver output 302 with the driver 100 connected. Preferably the light emitting element is 300 provided as a removable component by the driver 100 separated and at the first and second driver outputs 301 . 302 can be attached.

Die ersten und zweiten Treiberausgänge 301, 302 sind durch einen Filterkondensator 180 getrennt, der parallel zum lichtemittierenden Element 300 angeordnet ist. Zwischen der Primärspule 132A des Transformators und dem Filterkondensator 180 ist ebenfalls eine Freilaufdiode 185 vorgesehen. Der Filterkondensator 180 und die Freilaufdiode 185 helfen, die dem lichtemittierenden Element 300 zugeführte Spannung zu stabilisieren. Wenn sich die Primärspule 132A des Transformators entladen hat, fließt Strom durch die Freilaufdiode 185 zum Filterkondensator 180 und zum lichtemittierenden Element 300. Wenn der Transformator nicht mehr entladen wird, versorgt der Filterkondensator 180 das lichtemittierende Element 300, während die Freilaufdiode 185 verhindert, dass die Ladung vom Filterkondensator 180 zurück zum Leistungsschalttransistor 135 fließt.The first and second driver outputs 301 . 302 are through a filter capacitor 180 separated, which is parallel to the light-emitting element 300 is arranged. Between the primary coil 132A of the transformer and the filter capacitor 180 is also a free-wheeling diode 185 intended. The filter capacitor 180 and the freewheeling diode 185 help the the light emitting element 300 stabilize supplied voltage. If the primary coil 132A has discharged the transformer, current flows through the freewheeling diode 185 to the filter capacitor 180 and the light-emitting element 300 , If the transformer is no longer discharged, the filter capacitor supplies 180 the light emitting element 300 while the freewheeling diode 185 prevents the charge from the filter capacitor 180 back to the power switching transistor 135 flows.

Eine Umwandlungssignalisierungseinheit 150 erfasst eine Eingangsspannung 101, 102 und stellt den Schaltern 155, 165 ein Aufwärts- oder Abwärtssignal zur Verfügung. Dieses Signal veranlasst den Treiber 100, zwischen der Aufwärtsspannungsumwandlung (mit Schalter 165 offen und Schalter 155 geschlossen) und der Abwärtsspannungsumwandlung (mit Schalter 165 geschlossen und Schalter 155 offen) zu wechseln.A conversion signaling unit 150 detects an input voltage 101 . 102 and puts the switches 155 . 165 an up or down signal is available. This signal causes the driver 100 , between the up-voltage conversion (with switch 165 open and switch 155 closed) and the step-down voltage conversion (with switch 165 closed and switch 155 open).

Der Treiber 100 ist so konzipiert, dass er den Vorteil der Fehlerresistenz beim Betrieb als Abwärtswandler und als Aufwärtswandler bietet. Der Betrieb als Spannungswandler beider Typen ist möglich, ohne dass eine Fehlerbedingung falsch ausgelöst wird. Dies wird durch die Bereitstellung eines Stabilisierungsblocks 140, eines modifizierten OVP-Erkennungsblocks 160 und eines modifizierten Stromversorgungsblocks 170 erreicht.The driver 100 is designed to offer the benefit of fault resistance when operating as a step-down converter and as a step-up converter. Operation as a voltage converter of both types is possible without an error condition being triggered incorrectly. This is done by providing a stabilization block 140 , a modified OVP recognition block 160 and a modified power supply block 170 reached.

Der Stabilisierungsblock 140 ist vorgesehen, um die Spannung am Fehlererkennungspin 147 zu stabilisieren, wenn der Treiber 100 als Abwärtswandler arbeitet, um ein falsches Auslösen des OVP-Fehlerzustands während der Abwärtswandlung zu vermeiden.The stabilization block 140 is provided to the voltage at the error detection pin 147 stabilize when the driver 100 works as a step-down converter to prevent the OVP Avoid fault condition during down conversion.

In der Transformator-Hilfsspule 132B wird die Anzahl der Wicklungen erhöht, um eine Reduzierung des Verhältnisses der Wicklungen Nprimary/Nauxiliary (Primär/Nebenschluss) zu erreichen. Auf diese Weise verhindert der Stabilisierungsblock 140 ein falsches Auslösen eines ZCD-Fehlerzustands, wenn der Treiber 100 als Aufwärtswandler arbeitet.In the transformer auxiliary coil 132B the number of windings is increased in order to achieve a reduction in the ratio of the windings N primary / N auxiliary . In this way, the stabilization block prevents 140 an incorrect triggering of a ZCD error state when the driver 100 works as a step-up converter.

Ebenfalls innerhalb des Stabilisierungsblocks 140 ist eine Zenerdiode 143 vorgesehen, um die Spannung über die Spannungsteilungswiderstände 142, 144 zu begrenzen und dadurch zu stabilisieren. Die Zenerdiode 143 weist eine Durchbruchspannung auf, die sicherstellt, dass am Fehlererkennungspin 147, der sich zwischen den Spannungsteilungswiderständen 142, 144 befindet, ein angemessenes Spannungsniveau gehalten wird. Das heißt, die Spannung bei der Fehlererkennung Pin 147 wird von der Zenerdiode 143 und den Widerständen 142, 144 auf einem Niveau gehalten, das niedriger ist als der OVP-Pegel, um eine Fehlauslösung des OVP-Fehlerzustands zu verhindern. Somit verhindert der Stabilisierungsblock 140 ein falsches Auslösen einer OVP-Fehlerbedingung, wenn der Treiber 100 als Abwärtswandler arbeitet.Also within the stabilization block 140 is a zener diode 143 provided the voltage across the voltage dividing resistors 142 . 144 limit and thereby stabilize. The zener diode 143 has a breakdown voltage that ensures that the fault detection pin 147 that is between the voltage dividing resistors 142 . 144 an appropriate level of tension is maintained. That is, the voltage at the error detection pin 147 is from the Zener diode 143 and the resistors 142 . 144 maintained at a level lower than the OVP level to prevent the OVP fault condition from being triggered incorrectly. This prevents the stabilization block 140 an incorrect triggering of an OVP error condition when the driver 100 works as a down converter.

Der OVP-Erkennungsblock 160 umfasst eine Zenerdiode 162 und eine Diode 164, die gegenläufig vorgespannt sind. Steigt die Spannung am lichtemittierenden Element 300, kommt es zu einem entsprechenden Anstieg der Spannung der Transformator-Hilfsspule 132B. Wenn die Spannung an der Transformator-Hilfsspule 132B die Durchbruchspannung der Zenerdiode 162 überschreitet, fließt Strom durch den OVP-Erkennungsblock 160. Dadurch steigt die Spannung am Fehlererkennungspin 147 an, bis er einen OVP-Fehlerzustand innerhalb der IC-Steuerung 130 auslöst. Die IC-Steuerung 130 geht dann in den Schutzmodus und schaltet den Leistungsschaltertransistor 135 ab. Durch die Bereitstellung des OVP-Erkennungsblocks 160 ist der Treiber 100 trotz der Auswirkungen des Stabilisierungsblocks 140 weiterhin in der Lage, einen OVP-Fehlerzustand zu erkennen und in den Schutzmodus zu wechseln.The OVP recognition block 160 includes a zener diode 162 and a diode 164 that are biased in opposite directions. The voltage at the light-emitting element increases 300 , there is a corresponding increase in the voltage of the transformer auxiliary coil 132B , When the voltage on the transformer auxiliary coil 132B the breakdown voltage of the zener diode 162 exceeds, current flows through the OVP detection block 160 , This increases the voltage on the error detection pin 147 until it has an OVP fault condition within the IC controller 130 triggers. The IC control 130 then goes into protection mode and switches the circuit breaker transistor 135 from. By providing the OVP recognition block 160 is the driver 100 despite the effects of the stabilization block 140 still able to detect an OVP error condition and switch to protection mode.

Der Stromversorgungsblock 170 stellt sicher, dass die über den Vcc-Pin 149 der IC-Steuerung 130 zugeführte Leistung einen Nennpegel nicht überschreitet. Durch die Reduzierung des Verhältnisses der Wicklungen Nprimary/Nauxiliary innerhalb des Transformators 132 wird die Spannung an der Hilfsspule 132B erhöht. Daher umfasst der Stromversorgungsblock 170 einen Low-Dropout-Regler (LDO) 176, um die Spannung am Vcc-Pin 149 abwärts zu wandeln, so dass die IC-Steuerung 130 normal arbeiten kann.The power supply block 170 makes sure that the via the Vcc pin 149 the IC control 130 supplied power does not exceed a nominal level. By reducing the ratio of the windings N primary / N auxiliary within the transformer 132 the voltage on the auxiliary coil 132B elevated. Therefore, the power supply block includes 170 a low dropout controller (LDO) 176 to the voltage on the Vcc pin 149 down convert so that the IC control 130 can work normally.

Der Betrieb des Treibers 100 beim Betrieb als Abwärtswandler ist in den 5 und 6 dargestellt.Operation of the driver 100 when operating as a buck converter is in the 5 and 6 shown.

Konkret zeigt 5 die Spannung VDS am Leistungsschalttransistor 135 von 4, die als MOSFET ausgeführt ist. Die Spannung VDS reicht von ca. 0V bis ca. 500V.Specifically shows 5 the voltage V DS on the power switching transistor 135 of 4 , which is designed as a MOSFET. The voltage V DS ranges from approx. 0V to approx. 500V.

6 zeigt die Spannung V147 am Fehlererkennungspin 147 der IC-Steuerung 130. Die Spannung V147 liegt zwischen ca. 0V und 1V. Wie aus 6 ersichtlich ist, löst die Spannung am Fehlererkennungspin 147 keinen OVP-Fehlerzustand aus, wenn der Treiber 100 als Abwärtswandler arbeitet. Die IC-Steuerung 130 arbeitet weiterhin normal. 6 shows the tension V 147 on the error detection pin 147 the IC control 130 , The voltage V 147 lies between approx. 0V and 1V. How out 6 can be seen, the voltage on the error detection pin is released 147 no OVP error condition from when the driver 100 works as a down converter. The IC control 130 continues to work normally.

Der Betrieb des Treibers 100 beim Betrieb als Aufwärtswandler ist in den 7 und 8 dargestellt.Operation of the driver 100 when operating as a boost converter is in the 7 and 8th shown.

Insbesondere zeigt 7 die Spannung VDS über dem Leistungsschalttransistor 135 von 4. Die Spannung VDS liegt zwischen ca. 0V und 130V.In particular shows 7 the voltage V DS over the power switching transistor 135 of 4 , The voltage V DS lies between approx. 0V and 130V.

8 zeigt die Spannung V147 am Fehlererkennungspin 147 der IC-Steuerung 130. Die Spannung V147 liegt zwischen ca. 0V und 1V. Wie aus 8 ersichtlich ist, bleibt die Spannung am Fehlererkennungspin 147 so hoch, dass die IC-Steuerung 130 einen ZCD-Fehlerzustand nicht fälschlicherweise erkennt, wenn der Treiber 100 als Aufwärtswandler arbeitet. Die IC-Steuerung 130 arbeitet weiterhin normal. 8th shows the tension V 147 on the error detection pin 147 the IC control 130 , The voltage V 147 lies between approx. 0V and 1V. How out 8th can be seen, the voltage remains at the error detection pin 147 so high that the IC control 130 does not mistakenly detect a ZCD error state when the driver 100 works as a step-up converter. The IC control 130 continues to work normally.

In einigen Ausführungsformen können die Schalter und Transistoren innerhalb des Treibers 100, einschließlich des Leistungsschalttransistors 135 und der Schalter 155 und 165, als MOSFETs, wie beispielsweise n-Kanal-MOSFETs, vorgesehen sein. Alternative Designs können jedoch auch andere Transistortypen wie bipolare Sperrschichttransistoren (BJTs) verwenden, um diese Schalter zu implementieren.In some embodiments, the switches and transistors can be inside the driver 100 , including the power switching transistor 135 and the switch 155 and 165 , can be provided as MOSFETs, such as n-channel MOSFETs. However, alternative designs can use other types of transistors, such as bipolar junction transistors (BJTs), to implement these switches.

In der dargestellten Ausführungsform ist die IC-Steuerung 130 mit einem IC implementiert, aber in alternativen Ausführungsformen können analoge Schaltungskomponenten zusätzlich oder anstelle eines ICs verwendet werden.In the illustrated embodiment, the IC controller 130 implemented with an IC, but in alternative embodiments, analog circuit components can be used in addition to or instead of an IC.

Obwohl 4 zeigt, dass der Treiber 100 ein lichtemittierendes Element 300 beinhaltet, kann das lichtemittierende Element 300 separat oder abnehmbar vom Treiber 100 bereitgestellt werden. So können beispielsweise an den ersten und zweiten Treiberausgängen 301, 302 Verbindungsmittel wie Steckdosen oder Klemmen vorgesehen werden, um ein separates lichtemittierendes Element 300 aufzunehmen.Even though 4 shows that the driver 100 a light emitting element 300 includes, the light emitting element 300 separately or detachable from the driver 100 to be provided. For example, at the first and second driver outputs 301 . 302 Lanyards such as sockets or clamps are provided to separate a light-emitting element 300 take.

In Bezug auf die Ausführungsform von 4 wurde beschrieben, dass die Anzahl der Wicklungen in der Transformator-Hilfsspule 132B erhöht wird, um eine Reduzierung des Verhältnisses der Wicklungen Nprimary/Nauxiliary (Primär/Nebenschluss) zu erreichen. Es wird jedoch klar sein, dass die gleiche Reduzierung des Verhältnisses alternativ oder zusätzlich durch eine Verringerung der Anzahl der Wicklungen in der Primärspule 132A des Transformators erreicht werden könnte.Regarding the embodiment of 4 it was described that the number of windings in the transformer auxiliary coil 132B is increased in order to achieve a reduction in the ratio of the windings N primary / N auxiliary (primary / shunt). However, it will be appreciated that the same reduction in the ratio alternatively or additionally by reducing the number of windings in the primary coil 132A of the transformer could be reached.

Für einen Fachmann wird es offensichtlich sein, dass die dargestellte Ausführungsform nur ein Beispiel aus einer Vielzahl von Möglichkeiten darstellt. Daher sollten die hier diskutierten Ausführungsformen nicht als Einschränkung dieser Merkmale und Konfigurationen verstanden werden. Jede mögliche Kombination und Konfiguration der beschriebenen Merkmale kann entsprechend dem Umfang der Erfindung gewählt werden.It will be apparent to a person skilled in the art that the illustrated embodiment represents only one example from a multitude of possibilities. Therefore, the embodiments discussed here should not be construed to limit these features and configurations. Any possible combination and configuration of the described features can be chosen in accordance with the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Treiberdriver
101, 102101, 102
Erster und zweiter Eingang des TreibersFirst and second input of the driver
110110
Brückebridge
110A,110B110A, 110B
Brückenausgängebridge outputs
120120
EingangsfilterkondensatorInput filter capacitor
130130
Steuerung-ICControl IC
132A132A
Transformator PrimärspuleTransformer primary coil
132B132B
Transformator-HilfsspuleTransformer auxiliary coil
135135
LeistungsschalttransistorPower switching transistor
137137
Gate SteuersignalGate control signal
138138
Steuereingangcontrol input
139139
Widerstandresistance
140140
Stabilisierungsblockstabilizing block
141141
Kondensatorcapacitor
142142
Erster SpannungsteilungswiderstandFirst voltage dividing resistor
143143
ZenerdiodeZener diode
144144
Zweiter SpannungsteilungswiderstandSecond voltage dividing resistor
146146
Widerstandresistance
147147
FehlererkennungspinError detection spin
148148
Diodediode
149149
Vcc-SpannungVcc voltage
150150
UmwandlungssignalisierungseinheitConversion signaling unit
155155
Schalterswitch
160160
Überspannungsschutz (OVP) ErkennungsblockSurge protection (OVP) detection block
162162
ZenerdiodeZener diode
164164
Diodediode
165165
Schalterswitch
170170
SteuerungsstromversorgungsblockControl power supply block
171171
Widerstandresistance
172172
Diodediode
174174
Kondensatorcapacitor
176176
Low Drop-Out-Regler (LDO)Low drop-out controller (LDO)
178178
Kondensatorcapacitor
180180
Filterkondensatorfilter capacitor
185185
FreilaufdiodeFreewheeling diode
300300
Lichtemittierendes ElementLight emitting element
301301
Erster TreiberausgangFirst driver output
302302
Zweiter TreiberausgangSecond driver output

Claims (9)

Treiber (100) für ein Beleuchtungsmodul, umfassend: - Eingänge (101, 102) zum Aufnehmen einer Versorgungsspannung von einer Eingangseinheit (200); - Treiberausgänge (301, 302) zur Stromversorgung, um ein lichtemittierendes Element (300) zur Erzeugung von Licht zu bewirken; - einen Leistungsschalttransistor (135) zum Steuern der den Treiberausgängen (301, 302) zugeführten Leistung; - eine Steuerung (130) zum Steuern des Leistungsschalttransistors (135), um den Treiber (100) abwechselnd als Aufwärtswandler oder als Abwärtswandler in Abhängigkeit von der Versorgungsspannung zu betreiben; wobei die Steuerung (130) einen Fehlererkennungseingang (147) umfasst, der angepasst ist, sowohl einen Fehlerzustand der Nullstromerkennung (ZCD) als auch einen Fehlerzustand des Überspannungsschutzes (OVP) zu erfassen; gekennzeichnet durch - einen Stabilisierungsblock (140), um zu verhindern, dass der OVP-Fehlerzustand fälschlicherweise ausgelöst wird, wenn der Treiber (100) als Abwärtswandler betrieben wird.A driver (100) for a lighting module, comprising: - inputs (101, 102) for receiving a supply voltage from an input unit (200); - driver outputs (301, 302) for power supply to effect a light emitting element (300) for generating light; - a power switching transistor (135) for controlling the power supplied to the driver outputs (301, 302); - a controller (130) for controlling the power switching transistor (135) to operate the driver (100) alternately as a step-up converter or as a step-down converter depending on the supply voltage; wherein the controller (130) comprises an error detection input (147) which is adapted to detect both an error state of the zero current detection (ZCD) and an error state of the overvoltage protection (OVP); characterized by - a stabilization block (140) to prevent the OVP fault condition from being incorrectly triggered when the driver (100) is operated as a step-down converter. Treiber (100) nach Anspruch 1, wobei der Stabilisierungsblock (140) verhindert, dass der ZCD-Fehlerzustand fälschlicherweise ausgelöst wird, wenn der Treiber (100) als Aufwärtswandler betrieben wird.Driver (100) after Claim 1 wherein the stabilization block (140) prevents the ZCD fault condition from being erroneously triggered when the driver (100) is operated as a step-up converter. Treiber (100) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend einen Transformator (132A, 132B), der mit dem Leistungsschalttransistor (135) und den Treiberausgängen (301, 302) derart verbunden ist, dass der Leistungsschalttransistor (135) die vom Transformator (132A, 132B) den Treiberausgängen (301, 302) zugeführte Leistung steuert.Driver (100) after Claim 1 or 2 , further comprising a transformer (132A, 132B) connected to is connected to the power switching transistor (135) and the driver outputs (301, 302) such that the power switching transistor (135) controls the power supplied by the transformer (132A, 132B) to the driver outputs (301, 302). Treiber (100) nach einem früheren Anspruch, ferner umfassend eine Umwandlungssignalisierungseinheit (150), - wobei die Umwandlungssignalisierungseinheit (150) ein Abwärtssignal erzeugt, um den Treiber (100) dazu zu bringen, als Abwärtswandler zu arbeiten, und/oder - wobei die Umwandlungssignalisierungseinheit (150) ein Aufwärtssignal erzeugt, um den Treiber (100) dazu zu bringen, als Aufwärtswandler zu arbeiten.A driver (100) according to any previous claim, further comprising a conversion signaling unit (150), - wherein the conversion signaling unit (150) generates a down signal to cause the driver (100) to operate as a down converter, and / or - wherein the conversion signaling unit (150) generates an up signal to cause the driver (100) to operate as an up converter. Treiber (100) nach einem früheren Anspruch, wobei der Treiber (100) mit der als ECG vorgesehenen Eingangseinheit (200) kompatibel ist und wobei der Treiber (100) auch mit der als Wechselstromnetzleitung vorgesehenen Eingangseinheit (200) kompatibel ist.Driver (100) according to a previous claim, wherein the driver (100) is compatible with the input unit (200) provided as an ECG and wherein the driver (100) is also compatible with the input unit (200) provided as an AC power line. Treiber (100) nach einem früheren Anspruch, ferner umfassend einen OVP-Erkennungsblock (160), um den Stabilisierungsblock (140) zu übersteuern und den OVP-Fehlerzustand am Fehlererkennungseingang (147) zu erkennen, wenn der OVP-Fehlerzustand tatsächlich eintritt.A driver (100) according to any previous claim, further comprising an OVP detection block (160) to override the stabilization block (140) and to detect the OVP fault condition at the fault detection input (147) when the OVP fault condition actually occurs. Treiber (100) nach einem früheren Anspruch, ferner umfassend einen Stromversorgungsblock (170), der der Steuerung (130) eine Vcc-Spannung (149) zuführt, wobei der Stromversorgungsblock (170) einen Low Drop-Out-Regler (LDO, 176) zum Begrenzen der Vcc-Spannung (149) umfasst.A driver (100) according to any previous claim, further comprising a power supply block (170) supplying the controller (130) with a Vcc voltage (149), the power supply block (170) including a low drop-out regulator (LDO, 176) to limit Vcc voltage (149). Verfahren zum Steuern eines Treibers (100) für ein lichtemittierendes Element (300), wobei das Verfahren umfasst: - Bereitstellen einer mit dem Treiber (100) gekoppelten Eingangseinheit (200), wobei die Eingangseinheit (200) eine Versorgungsspannung erzeugt; und - in einer Steuerung (130) das Erfassen eines Spannungspegels, der dem lichtemittierenden Element (300) zugeführt wird, wobei die Steuerung (130) einen Fehlererkennungseingang (147) zum Erfassen eines OVP-Fehlerzustands und eines ZCD-Fehlerzustands umfasst; und - Betreiben der Steuerung (130), um den Treiber (100) in Abhängigkeit vom Spannungspegel abwechselnd entweder als Abwärtswandler oder als Aufwärtswandler zu betreiben, ohne den OVP-Fehlerzustand bzw. den ZCD-Fehlerzustand falsch auszulösen.A method of controlling a driver (100) for a light emitting element (300), the method comprising: - Providing an input unit (200) coupled to the driver (100), the input unit (200) generating a supply voltage; and - in a controller (130) detecting a voltage level which is supplied to the light-emitting element (300), the controller (130) comprising an error detection input (147) for detecting an OVP error state and a ZCD error state; and - Operating the controller (130) in order to operate the driver (100) alternately either as a step-down converter or as a step-up converter, depending on the voltage level, without triggering the OVP error state or the ZCD error state incorrectly. Beleuchtungsmodul mit einem Treiber (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einem lichtemittierenden Element (300), wobei das lichtemittierende Element (300) mit den Treiberausgängen (301, 302) des Treibers (100) gekoppelt ist.Lighting module with a driver (100) according to one of claims 1 to 6 and a light-emitting element (300), wherein the light-emitting element (300) is coupled to the driver outputs (301, 302) of the driver (100).
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