DE102019203718B4 - Verbesserung der thd für eine direkte wechselstrom-led-beleuchtungseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Steuereinheit für eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung, umfassend:eine erste variable Stromquelle (225) zum Koppeln zwischen Masse und einer Stromschiene (215), die eine Postdioden-Brückenspannung von einer Diodenbrücke zum Gleichrichten einer Wechselstrom-Netzspannung liefert;eine zweite variable Stromquelle (230) zum Koppeln in Reihe mit einer LED-Kette (235);einen Vergleicher (240), der bestimmt, ob die LED-Kette (235) einen LED-Strom leitet; undeine Steuerschaltung (220) zum Steuern der ersten variablen Stromquelle (225), um einen Kompensationsstrom der gesamten harmonischen Verzerrung (THD) zu leiten, der proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist, während ein Ausgangssignal vom Vergleicher (240) anzeigt, dass der LED-Strom nicht leitet, und zum Steuern der zweiten variablen Stromquelle (230), so dass der LED-Strom proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist, wenn die Postdioden-Brückenspannung größer als die Schwellenspannung ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtungen, insbesondere eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung mit einer verbesserten gesamten harmonischen Verzerrung (THD).
  • STAND DER TECHNIK
  • Der Ersatz von Glühlampen durch Beleuchtungseinrichtungen mit Leuchtdioden (LED) reduziert den Energieverbrauch aufgrund der hohen Effizienz von LED-Einrichtungen im Vergleich zu Glühlampen. Eine Glühlampe kann jedoch direkt vom Wechselstromnetz betrieben werden, während eine LED-Einrichtung dies nicht kann. Es ist daher üblich, dass eine LED-Einrichtung einen Schaltleistungswandler, wie beispielsweise einen Sperrwandler, aufweist, um einen geregelten Gleichstrom zum Betreiben der LED bereitzustellen. Dieser Bedarf an einem Schaltleistungswandler erhöht die Kosten und verringert somit den Wunsch der Verbraucher, auf LED-Einrichtungen umzusteigen, so dass sie stattdessen weiterhin Glühlampen verwenden, was aufgrund der erhöhten Treibhausgasemissionen durch den daraus resultierenden Energieverbrauch zur globalen Erwärmung beiträgt.
  • Um die Kosten für eine LED-Einrichtung zu senken, wurden direkte Wechselstrom-LED-Einrichtungen (die auch als direkte ACA [Wechselstrom Ampere] LED-Glühbirnen bezeichnet werden können) entwickelt, die die Notwendigkeit eines Schaltleistungswandlers überflüssig machen. In einer direkten Wechselstrom-LED-Einrichtung wird die Wechselstrom-Netzspannung durch einen Gleichrichter, wie beispielsweise einen Brückendioden-Gleichrichter, gleichgerichtet, um eine gleichgerichtete Wechselstrom-Eingangsspannung zu erzeugen. Die LED in einer direkten Wechselstrom-LED-Einrichtung wird direkt von der gleichgerichteten Wechselstrom-Eingangsspannung betrieben. Obwohl also kein Schaltleistungswandler benötigt wird, um die gleichgerichtete Wechselstrom-Eingangsspannung in eine geregelte Gleichstrom/-spannung umzuwandeln, benötigt eine direkte Wechselstrom-LED-Einrichtung dennoch eine Steuereinheit zum Steuern der LED-Leistung. Insbesondere steuert die Steuereinheit eine Stromquelle in Reihe mit der LED. Wenn die gerichtete Wechselstrom-Eingangsspannung (die auch als Postdioden-Brückenspannung bezeichnet werden kann) über die Schwellenspannung für die LED ansteigt, schaltet die Steuereinheit die Stromquelle ein, so dass die LED einen von der Stromquelle eingestellten, im Wesentlichen konstanten Strom führt. Die sich ergebenden Postdioden-Brückenspannungs- und LED-Stromwellenformen sind in 1 dargestellt. Die Postdioden-Brückenspannung zykliert zweimal so hoch in Bezug auf jeden Zyklus der Wechselstrom-Netzspannung (nicht dargestellt). Wenn die Postdioden-Brückenspannung die Schwellenspannung der LED überschreitet, fließt der LED-Strom, bis die Postdioden-Brückenspannung wieder unter die Schwellenspannung der LED fällt. Das sich ergebende Pulsieren des LED-Stroms führt zu einer erheblichen gesamten harmonischen Verzerrung (THD) und einem gesenkten Leistungsfaktor.
  • Dementsprechend besteht auf dem Fachgebiet ein Bedarf an direkten Wechselstrom-LED-Einrichtungen mit verbesserter THD und verbessertem Leistungsfaktor.
  • Die US 9,307,612 B2 beschreibt eine Treiberschaltung einer lichtemittierenden Vorrichtung und ein Betriebsverfahren einer Schaltung der lichtemittierenden Vorrichtung.
  • In der DE 10 2016 103 623 A1 wird ein LED-Treiber und ein zugehöriges Beleuchtungssystem beschrieben.
  • Die US 2017/0127486 A1 zeigt ein lichtemittierendes Modul.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es wird eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung bereitgestellt, die eine erste variable Stromquelle aufweist, die ausgeschaltet ist, während eine LED-Kette leitet, und gesteuert wird, um einen THD-Kompensationsstrom zu leiten, der proportional zu einer Postdioden-Brückenspannung ist, während die LED-Kette nichtleitend ist. Sowohl die LED-Kette als auch die erste variable Stromquelle koppeln sich an eine Stromschiene, die die Postdioden-Brückenspannung liefert. Eine Diodenbrücke richtet eine Wechselstrom-Netzspannung gleich, um die Postdioden-Brückenspannung zu erzeugen. Die direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung kann auch eine zweite variable Stromquelle aufweisen, die mit der LED-Kette in Reihe geschaltet ist. Eine Steuereinheit steuert sowohl die erste als auch die zweite variable Stromquelle so, dass ein Gesamtstrom, der von der Stromversorgungsschiene bezogen wird, proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist, um einen hohen Leistungsfaktor und eine niedrige THD zu erreichen.
  • Diese vorteilhaften Eigenschaften können durch die Berücksichtigung der folgenden detaillierten Beschreibung besser gewürdigt werden.
  • Figurenliste
    • 1 veranschaulicht eine Postdioden-Brückenspannungswellenform und eine LED-Stromwellenform für eine herkömmliche direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung.
    • 2 veranschaulicht eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung mit digitaler Steuerung gemäß einem Aspekt der Offenbarung.
    • 3 veranschaulicht eine Postdioden-Brückenwellenform, eine LED-Stromwellenform, eine THD-Kompensationsstromwellenform und eine kombinierte Stromwellenform für eine direkte Wechselstrom-Beleuchtungseinrichtung gemäß einem Aspekt der Offenbarung.
    • 4 veranschaulicht eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung mit analoger Steuerung gemäß einem Aspekt der Offenbarung.
  • Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und ihre Vorteile lassen sich am besten anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung verstehen. Es ist zu beachten, dass ähnliche Bezugszeichen verwendet werden, um ähnliche Elemente zu bezeichnen, die in einer oder mehreren der Figuren dargestellt sind.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Eine verbesserte direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung wird offenbart, die einen gesenkten THD-Wert und einen erhöhten Leistungsfaktor hat. Um eine niedrigere THD und einen höheren Leistungsfaktor zu erreichen, umfasst die verbesserte direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung eine variable Stromquelle, die beim Ausschalten der LED-Kette leitet, da die Postdioden-Brückenspannung unter der Schwellenspannung für die LED-Kette liegt. Eine Steuereinheit steuert die variable Stromquelle so, dass ihr Strom proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist. Da der von der direkten Wechselstrom-Beleuchtungseinrichtung geführte Strom ein Profil aufweist, das proportional zum Postdioden-Brückenspannungsprofil ist, wird die gesamte harmonische Verzerrung im Vergleich zu einem Betrieb ohne die variable Stromquelle erheblich reduziert. Darüber hinaus führt die Proportionalität des von der direkten Wechselstrom-Beleuchtungseinrichtung geführten Stroms zur Postdioden-Brückenspannung ebenfalls zu einem hohen Leistungsfaktor.
  • Um eine bessere Proportionalität zwischen dem Strom der direkten Wechselstrom-Beleuchtungseinrichtung und der Postdioden-Brückenspannung zu erreichen, kann die mit der LED-Kette in Reihe befindliche Stromquelle auch eine variable Stromquelle sein. Ein Strombefehl von der Steuereinheit, der einen Strom proportional zur Postdioden-Brückenspannung steuert, kann somit an zwei variable Stromquellen angelegt werden. Insbesondere verbindet eine erste variable Stromquelle die Stromschiene, die die Postdioden-Brückenspannung trägt, mit Masse. Der von der ersten variablen Stromquelle geführte Strom umgeht somit die LED-Kette, so dass es die erste variable Stromquelle ist, die aktiv ist, während die LED-Kette nicht leitend ist, da die Postdioden-Brückenspannung die Schwellenspannung der LED-Kette nicht überschreitet. Wenn die Post-Spannung die Schwellenspannung überschreitet, schaltet die Steuereinheit die erste variable Stromquelle aus und steuert eine zweite variable Stromquelle, die sich in Reihe mit der LED-Kette befindet. Diese zweite variable Stromquelle funktioniert also analog zu einer herkömmlichen Konstantstromquelle zum Steuern des LED-Stroms, wie in Bezug auf 1 erläutert. Die Steuereinheit variiert jedoch den von der zweiten variablen Stromquelle geführten Strom so, dass er proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist. Wenn die Postdioden-Brückenspannung unter die Schwellenspannung fällt, schaltet die Steuereinheit die erste variable Stromquelle ein, um einen Strom proportional zur Postdioden-Brückenspannung zu erzeugen, und schaltet die zweite variable Stromquelle aus. Die erste variable Stromquelle bleibt dann eingeschaltet, bis die Postdioden-Brückenspannung wieder die Schwellenspannung überschreitet, woraufhin der Steuerzyklus wiederholt wird.
  • Die variablen Stromquellen und ihre Steuerung können sowohl in analoger als auch in digitaler Form realisiert werden. Eine digitale Durchführung wird zunächst diskutiert, gefolgt von einer Diskussion über eine analoge Durchführung. Eine beispielhafte direkte Wechselstrom-Beleuchtungseinrichtung 200 mit digitaler Steuerung ist in 2 gezeigt. Eine Diodenbrücke 205 richtet eine Wechselstrom-Netzspannung aus einem Wechselstromnetz 210 gleich, um eine auf einer Stromschiene 215 geführte Postdioden-Brückenspannung zu erzeugen. Eine Steuereinheit 220 steuert eine erste variable Stromquelle 225 und eine zweite variable Stromquelle 230 so, dass ein von der Stromschiene 215 bezogener Strom proportional zur Postdioden-Brückenspannung, der auf der Stromschiene 215 geführt wird, ist. Die erste variable Stromquelle 225 verbindet die Stromschiene 215 mit Masse, um eine LED-Kette 235 zu umgehen. Im Gegensatz dazu befindet sich die zweite variable Stromquelle 230 in Reihe mit der LED-Kette 235 zwischen der Stromschiene 215 und Masse. Die Steuereinheit 220 kann die Stromquelle 230 immer mit einem digitalisierten Befehl zum Steuern des LED-Stroms ansteuern, aber der LED-Strom fließt nur, wenn die Postdioden-Brückenspannung die Schwellenspannung der LED-Kette 235 überschreitet.
  • Im Allgemeinen ist die Schwellenspannung einer einzelnen LED relativ niedrig, wie beispielsweise zwischen 1,8 und 3,3 V. Die Schwellenspannung einer seriellen LED-Kette, wie beispielsweise der LED-Kette 235, ist also ein Vielfaches dieser einzigen LED-Schwellenspannung, wobei das Vielfache davon abhängt, wie viele LEDs zum Bilden der LED-Kette 235 verwendet werden. Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist zu beachten, dass der Maximalwert für die Postdioden-Brückenspannung aufgrund der Tatsache, dass sie aus der Gleichrichtung der Wechselstrom-Netzspannung gebildet wird, relativ hoch ist. So beträgt beispielsweise der Effektivwert für die Wechselstrom-Netzspannung in den USA 120 V, so dass die maximale Spannung in jedem Zyklus der Postdioden-Brückenspannung etwa 160 V beträgt. Wie in 1 zu sehen ist, wird eine LED-Kette typischerweise mit einer ausreichenden Anzahl von LEDs so aufgebaut, dass die resultierende Schwellenspannung auch ziemlich hoch ist, wie beispielsweise 100 V. Da die Postdioden-Brückenspannung immer höher über die Schwellenspannung steigt, wie auch in 1 gezeigt ist, geht im Allgemeinen die Energie aus dieser Überspannung als Wärme verloren und wird nicht zur Lichterzeugung verwendet. Aus diesem Grund ist es üblich, eine LED-Kette so zu konstruieren, dass ihre Schwellenspannung mit 100 V relativ hoch ist.
  • Unabhängig vom genauen Wert für die Schwellenspannung für die LED-Kette 235 steuert die Steuereinheit 220 die variablen Stromquellen 220 und 230 so, dass der von der Stromversorgungsschiene 215 entnommene Strom proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist. Die sich ergebenden Strom- und Spannungswellenformen sind in 3 gezeigt. So steigt beispielsweise in einem ersten Zyklus die Postdioden-Brückenspannung zu einem Zeitpunkt t1 über die Schwellenspannung, so dass die Schwellenspannung für die LED-Kette 235 überschritten wird. Die Steuereinheit 220 reagiert, indem sie die variable Stromquelle 225 ausschaltet und die variable Stromquelle 230 steuert, um einen LED-Strom zu leiten, der proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist. Zu einem Zeitpunkt t2 fällt die Postdioden-Brückenspannung unter die Schwellenspannung, so dass der LED-Strom nicht mehr durch die LED-Kette 235 fließt. Die Steuereinheit 220 reagiert auf das Ende des LED-Stroms, indem sie die variable Stromquelle 225 steuert, um einen THD-Kompensationsstrom zu leiten, der proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist. Die Steuereinheit 220 steuert weiterhin die variable Stromquelle 225, um den THD-Kompensationsstrom bis zu einem Zeitpunkt t3 für einen nachfolgenden Zyklus der Postdioden-Brückenspannung zu leiten, wenn sie über die Schwellenspannung ansteigt. Die Steuereinheit 220 schaltet dann die variable Stromquelle 225 aus und steuert die variable Stromquelle 230, um den LED-Strom, der proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist, bis zu einem Zeitpunkt t4 wieder zu leiten, wenn die Postdioden-Brückenspannung unter die Schwellenspannung sinkt. Auf diese Weise ist der kombinierte Strom (die Summe aus THD-Kompensationsstrom und LED-Strom), der von der Stromversorgungsschiene 215 bezogen wird, immer proportional zur Postdioden-Brückenspannung, um eine reduzierte THD und einen verbesserten Leistungsfaktor zu erreichen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 2 kann die Steuereinheit 220 die Postdioden-Brückenspannung durch einen Spannungsteiler messen, wie er durch ein Paar Widerstände R gebildet wird. Die Steuereinheit 220 kann auch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 245 zum Digitalisieren der gemessenen Postdioden-Brückenspannung in einen digitalen Befehl zum Steuern der von den variablen Stromquellen 225 und 230 geführten Ströme aufweisen. Der sich ergebende digitale Befehl kann die variable Stromquelle 230 kontinuierlich ansteuern, da die variable Stromquelle 230 nur dann leitet, wenn die Schwellenspannung für die LED-Kette 235 überschritten wird. Um zu bestimmen, ob der LED-Strom aufgrund der Unterschreitung der Schwellenspannung durch die Postdioden-Brückenspannung aufgehört hat zu fließen, kann die Steuereinheit 220 einen Vergleicher 240 aufweisen, der eine Spannung an einem Messwiderstand RS mit einer relativ kleinen positiven Referenzspannung aus einer Spannungsquelle 260 vergleicht. Der Messwiderstand R2 koppelt zwischen Masse und der variablen Stromquelle 230, so dass die Spannung des Messwiderstands über Masse ansteigt, wenn der LED-Strom fließt. Ein Ausgangssignal vom Vergleicher 240 geht also hoch, wenn die Postdiodenbrücke die Schwellenspannung für die LED-Kette 235 unterschreitet, so dass der LED-Strom nicht mehr leitet. Der Hoch-Zustand für das Ausgangssignal des Vergleichers schließt einen Schalter S1, der den digitalen Befehl die variable Stromquelle 225 steuern lässt. Die variable Stromquelle 225 führt also den THD-Kompensationsstrom nur dann, wenn die Postdioden-Brückenspannung unter der Schwellenspannung für die LED-Kette 235 liegt. Der Vergleicher 240 öffnet den Schalter S1, wenn der LED-Strom fließt, um zu verhindern, dass die variable Stromquelle 225 leitet, während die LED-Kette 235 leitet. Um auf den digitalen Befehl zu reagieren, können die variablen Stromquellen 225 und 230 jeweils einen Strom-Digital-Analog-Wandler (iDAC) umfassen.
  • Im Vergleich zur variablen Stromquelle 225 ist die variable Stromquelle 230 durch den Schwellenspannungsabfall an der LED-Kette 235 vor der Hochspannung auf der Stromversorgungsschiene 215 geschützt. Zum Schutz der variablen Stromquelle 225 kann sie über einen Hochspannungs-MOSFET M1 an die Stromversorgungsschiene 215 gekoppelt werden. Die Steuereinheit 220 steuert den Transistor M1 für den Betrieb im linearen Bereich, um einen ausreichenden Spannungsabfall zu induzieren und die variable Stromquelle 225 entsprechend zu schützen. So kann beispielsweise die Steuereinheit 220 eine Spannungsquelle 255 zum Vorspannen des Gates von Transistor M1 mit einer Vorspannung wie beispielsweise 15 V aufweisen. Wenn die Postdioden-Brückenspannung weit über 15 V ansteigt, wird der Transistor M1 in den linearen Betriebsbereich gezwungen, so dass seine Drain-Spannung im Vergleich zur Postdioden-Brückenspannung deutlich reduziert wird, um die variable Stromquelle 225 zu schützen. Es ist zu beachten, dass der Transistor M1, der Messwiderstand Rs und die variablen Stromquellen 225 und 230 in die Steuereinheit 220 integriert werden können, so dass sie zur besseren Veranschaulichung in 2 separat dargestellt werden. Die Steuereinheit 220 selbst kann in eine integrierte Steuerschaltung für die direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung 200 integriert werden. Die Spannungsteilerwiderstände R würden typischerweise außerhalb der Steuereinheit 220 liegen, die die integrierte Schaltung bildet.
  • Ein Beispiel für eine direkte Wechselstrom-Beleuchtungseinrichtung 400 mit analoger Steuerung ist in 4 gezeigt. Die variable THD-Kompensationsstromquelle umfasst einen MOSFET M2, dessen Gate-Spannung von einem Operationsverstärker 410 gesteuert wird, der auf eine Differenz zwischen der Messwiderstandsspannung am Messwiderstand RS und der geteilten Version der Postdioden-Brückenspannung reagiert, die durch den Spannungsteiler empfangen wird, der durch die Widerstände R gebildet wird. Der Vergleicher 240 arbeitet, wie zuvor beschrieben, um die Spannung am Messwiderstand RS mit einer relativ kleinen positiven Referenzspannung von der Spannungsquelle 260 zu vergleichen. Ein Ausgangssignal vom Vergleicher 240 geht also hoch, wenn die Postdioden-Brückenspannung unter die Schwellenspannung für die LED-Kette 235 fällt, so dass der LED-Strom nicht mehr leitet. Der Hoch-Zustand für den Vergleicherausgang schaltet den Operationsverstärker 410 ein, um das Gate des Transistors M2 so anzusteuern, dass der THD-Kompensationsstrom fließt. Wenn die LED-Kette 235 leitet, schaltet der Vergleicher 240 den Operationsverstärker 410 ab, so dass der Transistor M2 den THD-Kompensationsstrom nicht mehr leitet.
  • Der LED-Strom wird durch einen variable Stromquellen-Transistor M3 gesteuert, der zwischen die LED-Kette 235 und den Strommesswiderstand Rs gekoppelt ist. Ein Operationsverstärker 405 steuert das Gate des Transistors M3 als Reaktion auf die Differenz zwischen der Messwiderstandsspannung und der gemessenen Version der Postdioden-Brückenspannung. Wenn die Postdioden-Brückenspannung die Schwellenspannung für die LED-Kette 235 überschreitet, ist der LED-Strom somit proportional zur Postdioden-Brückenspannung. In ähnlicher Weise ist auch der vom Transistor M2 geführte THD-Kompensationsstrom proportional zur Postdioden-Brückenspannung, um einen hohen Leistungsfaktor und eine niedrige THD zu erreichen.

Claims (18)

  1. Steuereinheit für eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung, umfassend: eine erste variable Stromquelle (225) zum Koppeln zwischen Masse und einer Stromschiene (215), die eine Postdioden-Brückenspannung von einer Diodenbrücke zum Gleichrichten einer Wechselstrom-Netzspannung liefert; eine zweite variable Stromquelle (230) zum Koppeln in Reihe mit einer LED-Kette (235); einen Vergleicher (240), der bestimmt, ob die LED-Kette (235) einen LED-Strom leitet; und eine Steuerschaltung (220) zum Steuern der ersten variablen Stromquelle (225), um einen Kompensationsstrom der gesamten harmonischen Verzerrung (THD) zu leiten, der proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist, während ein Ausgangssignal vom Vergleicher (240) anzeigt, dass der LED-Strom nicht leitet, und zum Steuern der zweiten variablen Stromquelle (230), so dass der LED-Strom proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist, wenn die Postdioden-Brückenspannung größer als die Schwellenspannung ist.
  2. Steuereinheit für eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung (220) einen Analog-Digital-Wandler zum Digitalisieren der Postdioden-Brückenspannung in einen digitalen Befehl umfasst, wobei die erste variable Stromquelle (225) und die zweite variable Stromquelle (230) jeweils konfiguriert sind, um als Reaktion auf den digitalen Befehl zu leiten.
  3. Steuereinheit für eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste variable Stromquelle (225) einen Strom-Digital-Analog-Wandler (iDAC) umfasst.
  4. Steuereinheit für eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die zweite variable Stromquelle (230) einen Strom-Digital-Analog-Wandler (iDAC) umfasst.
  5. Steuereinheit für eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die erste variable Stromquelle (225) einen ersten Stromquellentransistor umfasst und wobei die zweite variable Stromquelle (230) einen zweiten Stromquellentransistor umfasst.
  6. Steuereinheit für eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinheit für die direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung eine integrierte Schaltung umfasst.
  7. Steuereinheit für eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter umfassend: einen Hochspannungs-Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), wobei der Hochspannungs-MOSFET zwischen die Stromschiene (215) und die erste variable Stromquelle (225) gekoppelt ist.
  8. Steuereinheit für eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, weiter umfassend: eine Spannungsquelle zum Vorspannen eines Gates des HochspannungsMOSFET mit einer Vorspannung, so dass der Hochspannungs-MOSFET in einem linearen Bereich arbeitet, während die Postdioden-Brückenspannung größer als die Vorspannung ist.
  9. Steuereinheit für eine direkte Wechselstrom-LED-Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zweite variable Stromquelle (230) konfiguriert ist, um zwischen die LED-Kette (235) und Masse gekoppelt zu werden.
  10. Verfahren, umfassend: Gleichrichten einer Wechselstrom-Netzspannung zum Erzeugen einer Postdioden-Brückenspannung; Bestimmen, ob ein LED-Strom geleitet wird; Steuern einer ersten variablen Stromquelle (225) in Reihe mit der LED, um den LED-Strom für die LED zu leiten, der proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist, als Reaktion darauf, dass die Postdioden-Brückenspannung größer als eine Schwellenspannung für die LED ist; und Steuern einer zweiten variablen Stromquelle (230), um einen Kompensationsstrom der gesamten harmonischen Verzerrung (THD) zu leiten, der proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist, während die LED den LED-Strom nicht leitet, wenn die Postdioden-Brückenspannung niedriger als die Schwellenspannung ist; wobei der LED-Strom für die LED ein LED-Strom für eine LED-Kette ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, weiter umfassend: Unterteilen der Postdioden-Brückenspannung, um eine geteilte Postdioden-Brückenspannung zu bilden; und Digitalisieren der geteilten Postdioden-Brückenspannung zum Bilden eines digitalen Befehls, wobei das Steuern der ersten variablen Stromquelle (225) und der zweiten variablen Stromquelle (230) das Steuern der ersten variablen Stromquelle (225) und der zweiten variablen Stromquelle (230) mit dem digitalen Befehl umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Steuern der ersten variablen Stromquelle (225) mit dem digitalen Befehl das Steuern eines Strom-Digital-Analog-Wandlers (iDAC) mit dem digitalen Befehl umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, weiter umfassend das Koppeln des iDAC durch einen Hochspannungs-MOSFET an eine Stromschiene (215), die die Postdioden-Brückenspannung liefert, während ein Gate des Hochspannungs-MOSFET vorgespannt wird, um in einem linearen Betriebsbereich zu arbeiten.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Steuern der zweiten variablen Stromquelle (230) mit dem digitalen Befehl das Steuern eines Strom-Digital-Analog-Wandlers (iDAC) mit dem digitalen Befehl umfasst.
  15. Direkte Wechselstrom-Beleuchtungseinrichtung, umfassend: eine Diodenbrücke zum Gleichrichten einer Wechselstrom-Netzspannung in eine auf einer Stromschiene (215) getragene Postdioden-Brückenspannung; eine LED-Kette, die zwischen der Stromschiene (215) und Masse gekoppelt ist; eine erste variable Stromquelle (225), die parallel mit der LED-Kette zwischen die Stromschiene (215) und Masse gekoppelt ist; eine Steuereinheit zum Steuern der ersten variablen Stromquelle (225), um einen Kompensationsstrom der gesamten harmonischen Verzerrung (THD) zu leiten, der proportional zur Postdioden-Brückenspannung ist, wenn die LED-Kette nicht leitet; und einen Vergleicher (240), der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die LED-Kette nicht leitend ist, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um die erste variable Stromquelle (225) so zu steuern, dass sie leitet, während ein Ausgangssignal vom Vergleicher (240) anzeigt, dass die LED-Kette nicht leitend ist.
  16. Direkte Wechselstrom-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 15 oder 7, weiter umfassend: einen Analog-Digital-Wandler zum Digitalisieren einer geteilten Postdioden-Brückenspannung in einen digitalen Befehl.
  17. Direkte Wechselstrom-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 16, weiter umfassend einen Spannungsteiler zum Teilen der Postdioden-Brückenspannung in die geteilte Postdioden-Brückenspannung.
  18. Direkte Wechselstrom-Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, weiter umfassend: eine zweite variable Stromquelle (230) zum Steuern eines LED-Stroms, der durch die LED-Kette geleitet wird.
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