DE102019215592A1 - Circuit arrangement and method for controlling semiconductor light sources - Google Patents

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DE102019215592A1
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Inventor
Richard Dilger
Arnulf Rupp
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Inventronics De GmbH
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Osram GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen aus einer gleichgerichteten Netzspannung, mit einer Halbleiterlichtquellenkette, wobei die Halbleiterlichtquellenkette zumindest zwei Segmente bildet, einem Energiespeicher, der parallel zu mehr als einem Segmentgeschaltet ist wobei die Schaltungsanordnung eingerichtet ist, abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung die gleichgerichtete Netzspannung an vorbestimmte Segmente der Halbleiterlichtquellenkette anzulegen, und die Schaltungsanordnung eingerichtet ist, abhängig von der momentanen Netzspannung und von der Spannung am Energiespeicher die Halbleiterlichtquellen mit drei verschiedenen Betriebsphasen zu betreiben:- in einer ersten Phase ist die Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie die gesamte Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus der Netzspannung bereitstellt,- in einer zweiten Phase ist die Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie einen Teil der Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus der Netzspannung bereitstellt, und einen Teil der Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus dem Energiespeicher bereitstellt,- in einer dritten Phase ist die Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie die gesamte Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus dem Energiespeicher bereitstellt.The invention relates to a circuit arrangement and a method for controlling semiconductor light sources from a rectified mains voltage, with a semiconductor light source chain, the semiconductor light source chain forming at least two segments, an energy store which is connected in parallel to more than one segment, the circuit arrangement being set up as a function of the instantaneous value the mains voltage to apply the rectified mains voltage to predetermined segments of the semiconductor light source chain, and the circuit arrangement is set up to operate the semiconductor light sources with three different operating phases depending on the current mains voltage and the voltage at the energy storage device: - in a first phase, the circuit arrangement is configured so that it provides the entire power for the semiconductor light sources from the mains voltage, - in a second phase, the circuit arrangement is configured so that it provides part of the power device for the semiconductor light sources from the mains voltage, and provides part of the power for the semiconductor light sources from the energy store, - in a third phase, the circuit arrangement is configured so that it provides the entire power for the semiconductor light sources from the energy store.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung handelt von Schaltungen zum Ansteuern von Halbleiterlichtquellen mittels einer Wechselspannung, wobei die Wechselspannung direkt an die Halbleiterlichtquellen angelegt wird, ohne einen Spannungswandler zwischenzuschalten.The invention concerns circuits for controlling semiconductor light sources by means of an alternating voltage, the alternating voltage being applied directly to the semiconductor light sources without interposing a voltage converter.

Hintergrundbackground

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es sind Schaltungsanordnungen bekannt, die mehrere in Serie geschaltete LEDs ohne Energiespeicher direkt an einer Netzwechselspannung betreiben können.
The invention is based on a circuit arrangement for controlling semiconductor light sources according to the preamble of the main claim.
Circuit arrangements are known which can operate a plurality of LEDs connected in series without an energy storage device directly on an AC mains voltage.

1 zeigt solch eine Schaltungsanordnung, bei der eine Halbleiterlichtquellenkette aus seriell verschalteten Leuchtdioden direkt an einer gleichgerichteten Wechselspannung betrieben wird. Dazu ist seriell zur Halbleiterlichtquellenkette eine Stromregelung geschaltet. Parallel zu LED-Segmenten sind Schalter angeordnet, die diese LED-Segmente kurz-schließen können. Im Beispiel in 1 ist die Halbleiterlichtquellenkette in drei LED-Segmente N1 , N2 und N3 unterteilt. Über zwei der drei LED-Segmente ist je ein Kurzschlussschalter angeordnet, der diesen Teilstrang gesteuert kurzschließen kann. Dadurch ist die Flussspannung der Halbleiterlichtquellenkette an die Momentanspannung der Netzeingangsspannung anpassbar. Dies führt dazu, dass je nach aktueller Netzspannung eine unterschiedliche Anzahl der seriell verschalteten Leuchtdioden aktiv ist und zur Lichterzeugung beiträgt. 1 shows such a circuit arrangement in which a semiconductor light source chain consisting of light-emitting diodes connected in series is operated directly on a rectified AC voltage. For this purpose, a current control is connected in series with the semiconductor light source chain. Switches that can short-circuit these LED segments are arranged parallel to the LED segments. In the example in 1 is the semiconductor light source chain in three LED segments N 1 , N 2 and N 3 divided. A short-circuit switch, which can short-circuit this branch in a controlled manner, is arranged over two of the three LED segments. As a result, the forward voltage of the semiconductor light source chain can be adapted to the instantaneous voltage of the mains input voltage. This means that, depending on the current mains voltage, a different number of serially connected light-emitting diodes is active and contributes to the generation of light.

2 zeigt eine ähnliche bekannte Schaltungsanordnung mit parallel überlappend angeordneten Schaltern. Mit dieser Anordnung können genauso viele Teilstränge angesteuert werden wie mit der seriellen Anordnung von Kurzschlussschaltern. Jedoch muss immer nur einer der Schalter angesteuert werden, was unter Umständen abhängig von der Schaltungstopologie Vorteile bei der Ansteuerung bringen kann. 2 shows a similar known circuit arrangement with switches arranged overlapping in parallel. With this arrangement, just as many sub-strings can be controlled as with the serial arrangement of short-circuit switches. However, only one of the switches has to be controlled, which can, depending on the circuit topology, bring advantages in the control.

Nachteil beider Varianten ist jedoch eine Lücke im Strom durch die Halbleiterlichtquellen, da im Spannungsnulldurchgang der Netzspannung die Flussspannung des kleinsten Teilstranges über der Eingangsspannung liegt, und somit kein Strom fließt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Gesamtzahl der seriell geschalteten Halbleiterlichtquellen an die Netzeingangsspannung angepasst sein muss. Es sind bei einer Netzeingangsspannung von z.B. 230V sehr viele einzelne Halbleiterlichtquellen notwendig was bei vielen Anwendungen heutzutage unerwünscht ist.The disadvantage of both variants, however, is a gap in the current through the semiconductor light sources, since when the mains voltage crosses zero, the forward voltage of the smallest sub-string is above the input voltage, and thus no current flows. Another disadvantage is that the total number of series-connected semiconductor light sources must be adapted to the mains input voltage. With a mains input voltage of e.g. 230V, a large number of individual semiconductor light sources are necessary, which is undesirable in many applications today.

Aufgabetask

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen anzugeben, die die vorgenannten Nachteile nicht mehr aufweist.It is the object of the invention to provide a circuit arrangement for controlling semiconductor light sources which no longer has the aforementioned disadvantages.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit einer Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen, aufweisend einen Netzeingang zum Eingeben einer Netzspannung, und einen Gleichrichter zum Gleichrichten der Netzspannung; eine Halbleiterlichtquellenkette, welche eine Serienschaltung aus zumindest einem Teil der Halbleiterlichtquellen ist, wobei die Halbleiterlichtquellenkette zumindest zwei LED-Segmente bildet; einen Energiespeicher, der parallel zu mehr als einem LED-Segment geschaltet ist; wobei die Schaltungsanordnung eingerichtet ist, abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung die gleichgerichtete Netzspannung an vorbestimmte LED-Segmente der Halbleiterlichtquellenkette anzulegen, und die Schaltungsanordnung eingerichtet ist, abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung und von der Spannung am Energiespeicher die Halbleiterlichtquellen mit drei verschiedenen Betriebsphasen zu betreiben, wobei in einer ersten Phase die Schaltungsanordnung so konfiguriert ist, dass sie die gesamte Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus der Netzspannung bereitstellt, in einer zweiten Phase die Schaltungsanordnung so konfiguriert ist, dass sie einen Teil der Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus der Netzspannung bereitstellt, und einen Teil der Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus dem Energiespeicher bereitstellt, in einer dritten Phase die Schaltungsanordnung so konfiguriert ist, dass sie die gesamte Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus dem Energiespeicher bereitstellt. Mit dieser Maßnahme wird vorteilhaft ein gleichmäßiger Stromfluss in den Halbleiterlichtquellen und damit eine gleichmäßige Lichtabgabe über eine Netzhalbwelle erreicht, da diese drei Phasen alle hintereinander in einer Netzhalbwelle aktiv sind.The object is achieved according to the invention with a circuit arrangement for controlling semiconductor light sources, having a mains input for inputting a mains voltage, and a rectifier for rectifying the mains voltage; a semiconductor light source chain which is a series circuit of at least a part of the semiconductor light sources, the semiconductor light source chain forming at least two LED segments; an energy storage device connected in parallel to more than one LED segment; The circuit arrangement is set up to apply the rectified line voltage to predetermined LED segments of the semiconductor light source chain as a function of the instantaneous value of the line voltage, and the circuit arrangement is set up to operate the semiconductor light sources with three different operating phases as a function of the instantaneous value of the line voltage and the voltage at the energy store , wherein in a first phase the circuit arrangement is configured in such a way that it provides the entire power for the semiconductor light sources from the mains voltage, in a second phase the circuit arrangement is configured in such a way that it provides part of the power for the semiconductor light sources from the mains voltage, and provides part of the power for the semiconductor light sources from the energy store, in a third phase the circuit arrangement is configured in such a way that it provides the entire power for the semiconductor light sources from the energy store b provided. With this measure, a uniform current flow in is advantageous the semiconductor light sources and thus a uniform light output over a network half-wave, since these three phases are all active one after the other in a network half-wave.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Vielpolnetzwerk mit der Halbleiterlichtquellenkette und mit der gleichgerichteten Netzspannung gekoppelt. Dieses Vielpolnetzwerk kann eine oder mehrere vorteilhafte Funktionalitäten beinhalten.In a preferred embodiment, a multipole network is coupled to the semiconductor light source chain and to the rectified mains voltage. This multipole network can contain one or more advantageous functionalities.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die gleichgerichtete Netzspannung bei mindestens einem LED-Segment über eine Entkoppeldiode geführt, wobei die Entkoppeldiode Teil des Vielpolnetzwerkes ist. Die Entkoppeldiode stellt vorteilhaft sicher, dass der Energiespeicher nicht entladen werden kann ohne die Halbleiterlichtquellen zu betreiben.In another preferred embodiment, the rectified mains voltage in at least one LED segment is passed via a decoupling diode, the decoupling diode being part of the multipole network. The decoupling diode advantageously ensures that the energy store cannot be discharged without operating the semiconductor light sources.

Bevorzugt sind im Vielpolnetzwerk Schalter vorgesehen, die die gleichgerichtete Netzspannung entsprechend dem Momentanwert der Netzspannung an einen Verbindungspunkt zwischen zwei LED-Segmenten anlegen. Dies stellt vorteilhaft eine möglichst gute Anpassung der Flussspannung der Halbleiterlichtquellenkette an den Momentanwert der Netzspannung sicher.Switches are preferably provided in the multipole network which apply the rectified mains voltage to a connection point between two LED segments in accordance with the instantaneous value of the mains voltage. This advantageously ensures the best possible adaptation of the forward voltage of the semiconductor light source chain to the instantaneous value of the mains voltage.

Dabei wird die gleichgerichtete Netzspannung besonders bevorzugt über jeweils eine Entkoppeldiode an einen Verbindungspunkt zwischen zwei LED-Segmenten angelegt, wobei die jeweils eine Entkoppeldiode Teil des Vielpolnetzwerkes ist. Diese Mimik ist eine besonders einfache vorteilhafte Ausführungsform der Anpassung der Flussspannung der Halbleiterlichtquellenkette an den Momentanwert der Netzspannung.The rectified mains voltage is particularly preferably applied to a connection point between two LED segments via a respective decoupling diode, each decoupling diode being part of the multipole network. This facial expression is a particularly simple advantageous embodiment of the adaptation of the forward voltage of the semiconductor light source chain to the instantaneous value of the mains voltage.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist es auch, dass ein erster Anschluss der Schalter jeweils mit einer Entkoppeldiode verbunden ist, und ein zweiter Anschluss der Schalter mit einem gemeinsamen Bezugspotential verbunden ist. Diese Topologie sichert einen einfachen und kostengünstigen Aufbau der Schaltung mit einer zentralen Steuereinheit wie einem Mikrocontroller oder einem Steuer-IC, die die Anpassung der Flussspannung der Halbleiterlichtquellenkette an den Momentanwert der Netzspannung bewirkt.It is also a preferred embodiment that a first connection of the switches is each connected to a decoupling diode, and a second connection of the switches is connected to a common reference potential. This topology ensures a simple and inexpensive construction of the circuit with a central control unit such as a microcontroller or a control IC, which adjusts the forward voltage of the semiconductor light source chain to the instantaneous value of the mains voltage.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist es, dass ein erster Anschluss eines ersten Schalters mit der gleichgerichteten Netzspannung gekoppelt ist, und ein zweiter Anschluss des ersten Schalters über eine Entkoppeldiode mit einem Verbindungspunkt zwischen zwei LED-Segmenten verbunden ist, und der erste Schalter, ein zweiter Schalter sowie alle weiteren Schalter eine Serienschaltung bilden, deren Verbindungspunkte jeweils mit einer Entkoppeldiode verbunden sind, wobei der zweite Anschluss des letzten Schalters mit der gleichgerichteten Netzspannung gekoppelt ist. Diese Topologie kann mit einer einfachen analogen Schaltung für die Ansteuerung der Schalter besonders kostengünstig aufgebaut werden.Another preferred embodiment is that a first connection of a first switch is coupled to the rectified mains voltage, and a second connection of the first switch is connected to a connection point between two LED segments via a decoupling diode, and the first switch is a second switch and all other switches form a series circuit, the connection points of which are each connected to a decoupling diode, the second connection of the last switch being coupled to the rectified mains voltage. This topology can be set up particularly cost-effectively with a simple analog circuit for controlling the switches.

Eine andere Ausführungsform ist es, dass der Energiespeicher parallel zur Halbleiterlichtquellenkette geschaltet ist. Damit kann der Energiespeicher parallel zur Halbleiterlichtquellenkette geladen und parallel in die Halbleiterlichtquellenkette entladen werden, was einem besonders einfachen Aufbau der Anordnung entspricht.Another embodiment is that the energy store is connected in parallel to the semiconductor light source chain. The energy store can thus be charged in parallel to the semiconductor light source chain and discharged in parallel into the semiconductor light source chain, which corresponds to a particularly simple structure of the arrangement.

Eine weitere Ausführungsform ist es, dass die Schalter als stromgesteuerte Schalter ausgeführt sind. Solch eine Stromsteuerung ist vorteilhaft analog realisierbar und stellt einen besonders gleichmäßigen Stromfluss durch die Halbleiterlichtquellenkette über eine Netzhalbwelle sicher.Another embodiment is that the switches are designed as current-controlled switches. Such a current control can advantageously be implemented in an analog manner and ensures a particularly uniform flow of current through the semiconductor light source chain over a network half-wave.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen, mit einer Schaltungsanordnung aufweisend einen Netzeingang zum Eingeben einer Netzspannung, und einen Gleichrichter (10) zum Gleichrichten der Netzspannung; eine Halbleiterlichtquellenkette, welche eine Serienschaltung aus zumindest einem Teil der Halbleiterlichtquellen ist, wobei die Halbleiterlichtquellenkette zumindest zwei LED-Segmente bildet; einen Energiespeicher parallel zu mehr als einem Segment; wobei abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung die gleichgerichtete Netzspannung an vorbestimmte LED-Segmente der Halbleiterlichtquellenkette angelegt wird, wobei in einer ersten Phase, die abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung und von der Spannung am Energiespeicher ist, die gesamte Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus der Netzspannung bereitgestellt wird, wobei in einer zweiten Phase, die abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung und von der Spannung am Energiespeicher ist, ein Teil der Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus der Netzspannung, und ein Teil der Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus dem Energiespeicher bereitgestellt wird, wobei in einer dritten Phase, die abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung und von der Spannung am Energiespeicher ist, die gesamte Leistung für die Halbleiterlichtquellen aus dem Energiespeicher bereitgestellt wird. Diese Maßnahme bewirkt den Vorteil, dass im Netznulldurchgang die Ladung auf dem Speicherkondensator in die Halbleiterlichtquellenkette entladen wird, so dass ein kontinuierlicher Stromfluss durch die Halbleiterlichtquellenkette und damit eine kontinuierliche Lichtabgabe über die gesamte Netzhalbwelle gegeben ist. Die bei diesen Schaltungen gefürchtete hohe Lichtmodulation kann deutlich reduziert werden.The invention also relates to a method for controlling semiconductor light sources, with a circuit arrangement having a mains input for inputting a mains voltage, and a rectifier ( 10 ) to rectify the mains voltage; a semiconductor light source chain which is a series circuit of at least a part of the semiconductor light sources, the semiconductor light source chain forming at least two LED segments; an energy storage device in parallel with more than one segment; depending on the instantaneous value of the line voltage, the rectified line voltage is applied to predetermined LED segments of the semiconductor light source chain, the entire power for the semiconductor light sources from the line voltage in a first phase, which is dependent on the instantaneous value of the line voltage and the voltage at the energy store is provided, wherein in a second phase, which is dependent on the instantaneous value of the mains voltage and on the voltage at the energy store, part of the power for the semiconductor light sources is provided from the mains voltage, and part of the power for the semiconductor light sources is provided from the energy store, wherein in a third phase, which is dependent on the instantaneous value of the mains voltage and on the voltage at the energy store, the entire power for the semiconductor light sources is provided from the energy store. This measure has the advantage that, when the network crosses zero, the charge on the storage capacitor is discharged into the semiconductor light source chain, so that a continuous current flow through the semiconductor light source chain and thus a continuous light output over the entire network half-wave is given. The high light modulation that is feared in these circuits can be significantly reduced.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.Further advantageous developments and configurations of the circuit arrangement according to the invention and the method according to the invention for controlling semiconductor light sources emerge from further dependent claims and from the following description.

FigurenlisteFigure list

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:

  • 1 eine bekannte Schaltungsanordnung mit einer Halbleiterlichtquellenkette von in Serie geschalteten Leuchtdioden, wobei Teilstücke der Halbleiterlichtquellenkette von gesteuerten Schaltern überbrückt werden können, und die Schalter seriell zueinander angeordnet sind.
  • 2 eine bekannte Schaltungsanordnung mit einer Halbleiterlichtquellenkette von in Serie geschalteten Leuchtdioden, wobei Teilstücke der Halbleiterlichtquellenkette von gesteuerten Schaltern überbrückt werden können, und die Schalter parallel zueinander angeordnet sind.
  • 3a eine Schaltungsanordnung in einer ersten Ausführungsform mit einer Halbleiterlichtquellenkette von in Serie geschalteten Leuchtdioden, wobei Teilstücke der Halbleiterlichtquellenkette über gesteuerte Schalter und über Entkoppelungsdioden mit der gleichgerichteten Netzspannung verbunden werden können, und die Schalter seriell angeordnet sind, und parallel zur Halbleiterlichtquellenkette ein Speicherkondensator angeordnet ist.
  • 3b eine Zustandstabelle zur Schaltungsanordnung gemäß der ersten Ausführungsform. (1=Schalter geschlossen, 0=Schalter offen) 3c eine Spannung UG über der Zeit mit den in der Zustandstabelle eingetragenen Zeitpunkten t1..t6.
  • 4a die Schaltungsanordnung in einer zweiten Ausführungsform mit einer Halbleiterlichtquellenkette von in Serie geschalteten Leuchtdioden, wobei Teilstücke der Halbleiterlichtquellenkette über gesteuerte Schalter und über Entkoppelungsdioden mit der gleichgerichteten Netzspannung verbunden werden können, und die Schalter auf ein gemeinsames Potential bezogen sind, und parallel zur Halbleiterlichtquellenkette ein Speicherkondensator angeordnet ist.
  • 4b eine Zustandstabelle zur Schaltungsanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • 5a die Schaltungsanordnung in einer dritten Ausführungsform mit einer Halbleiterlichtquellenkette von in Serie geschalteten Leuchtdioden, wobei Teilstücke der Halbleiterlichtquellenkette über gesteuerte Schalter und über Entkoppelungsdioden mit der gleichgerichteten Netzspannung verbunden werden können, und die Schalter seriell zueinander angeordnet sind, und parallel zur Halbleiterlichtquellenkette ein Speicherkondensator angeordnet ist.
  • 5b eine Zustandstabelle zur Schaltungsanordnung gemäß der dritten Ausführungsform.
  • 6a die Schaltungsanordnung in einer vierten Ausführungsform mit einer Halbleiterlichtquellenkette von in Serie geschalteten Leuchtdioden, wobei Teilstücke der Halbleiterlichtquellenkette über gesteuerte Schalter und über Entkoppelungsdioden mit der gleichgerichteten Netzspannung verbunden werden können, und die Schalter auf ein gemeinsames Potential bezogen sind, und parallel zur Halbleiterlichtquellenkette ein Speicherkondensator angeordnet ist.
  • 6b eine Zustandstabelle zur Schaltungsanordnung gemäß der vierten Ausführungsform.
  • 7a die Schaltungsanordnung in einer fünften Ausführungsform mit einer Halbleiterlichtquellenkette von in Serie geschalteten Leuchtdioden, wobei Teilstücke der Halbleiterlichtquellenkette über gesteuerte Schalter und über Entkoppelungsdioden mit der gleichgerichteten Netzspannung verbunden werden können, und die Schalter seriell angeordnet sind, und parallel zur Halbleiterlichtquellenkette ein Speicherkondensator angeordnet ist, und parallel zu einem Teil der in Serie geschalteten Leuchtdioden eine gesteuerte Stromquelle angeordnet ist.
  • 7b eine Zustandstabelle zur Schaltungsanordnung gemäß der fünften Ausführungsform.
  • 8 die Schaltungsanordnung der zweiten Ausführungsform, wobei die gesteuerten Schalter durch eine reale Anordnung aus Bipolartransistoren ersetzt sind,
  • 9 die Schaltungsanordnung in einer erfindungsgemäßen sechsten Ausführungsform, die ähnlich der dritten Ausführungsform ist, wobei der Speicherkondensator jedoch nicht fest parallel zum LED-Segment geschaltet ist, sondern über Entkoppeldioden in Serie zum LED-Segment geladen wird und parallel zum LED-Segment entladen wird
  • 10 die Schaltungsanordnung in einer erfindungsgemäßen siebten Ausführungsform, die ähnlich der sechsten Ausführungsform ist, wobei die optionalen Entkoppeldioden weggelassen wurden,
  • 11 die Schaltungsanordnung in einer erfindungsgemäßen achten Ausführungsform, die ähnlich der sechsten Ausführungsform ist, wobei die Entkoppeldioden in Serie zum LED-Segment geschaltet sind,
  • 12 die Ausgestaltung der Schaltungsanordnung in einer erfindungsgemäßen achten Ausführungsform als analoge Schaltung mit einer Halbleiterlichtquellenkette von in Serie geschalteten Leuchtdioden und einem Speicherkondensator, bei der der Speicherkondensator in Serie zum LED-Segment geladen wird und parallel zum LED-Segment entladen wird, wobei die gesteuerten Schalter durch eine reale Anordnung aus Bipolartransistoren ersetzt sind.
Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments and from the drawings, in which identical or functionally identical elements are provided with identical reference symbols. Show:
  • 1 a known circuit arrangement with a semiconductor light source chain of series-connected light-emitting diodes, parts of the semiconductor light source chain can be bridged by controlled switches, and the switches are arranged in series with one another.
  • 2 a known circuit arrangement with a semiconductor light source chain of series-connected light-emitting diodes, parts of the semiconductor light source chain can be bridged by controlled switches, and the switches are arranged parallel to one another.
  • 3a a circuit arrangement in a first embodiment with a semiconductor light source chain of series-connected light-emitting diodes, parts of the semiconductor light source chain can be connected to the rectified mains voltage via controlled switches and decoupling diodes, and the switches are arranged in series, and a storage capacitor is arranged parallel to the semiconductor light source chain.
  • 3b a status table for the circuit arrangement according to the first embodiment. (1 = switch closed, 0 = switch open) 3c a tension Basement over time with the times t 1 .. t 6 entered in the status table.
  • 4a the circuit arrangement in a second embodiment with a semiconductor light source chain of series-connected light-emitting diodes, parts of the semiconductor light source chain can be connected to the rectified mains voltage via controlled switches and decoupling diodes, and the switches are related to a common potential, and a storage capacitor is arranged parallel to the semiconductor light source chain is.
  • 4b a status table for the circuit arrangement according to the second embodiment.
  • 5a the circuit arrangement in a third embodiment with a semiconductor light source chain of series-connected light-emitting diodes, parts of the semiconductor light source chain can be connected to the rectified mains voltage via controlled switches and decoupling diodes, and the switches are arranged in series with one another, and a storage capacitor is arranged parallel to the semiconductor light source chain.
  • 5b a status table for the circuit arrangement according to the third embodiment.
  • 6a the circuit arrangement in a fourth embodiment with a semiconductor light source chain of series-connected light-emitting diodes, parts of the semiconductor light source chain can be connected to the rectified mains voltage via controlled switches and decoupling diodes, and the switches are related to a common potential, and a storage capacitor is arranged parallel to the semiconductor light source chain is.
  • 6b a status table for the circuit arrangement according to the fourth embodiment.
  • 7a the circuit arrangement in a fifth embodiment with a semiconductor light source chain of series-connected light-emitting diodes, parts of the semiconductor light source chain can be connected to the rectified mains voltage via controlled switches and decoupling diodes, and the switches are arranged in series, and a storage capacitor is arranged parallel to the semiconductor light source chain, and a controlled current source is arranged parallel to a part of the series-connected light-emitting diodes.
  • 7b a status table for the circuit arrangement according to the fifth embodiment.
  • 8th the circuit arrangement of the second embodiment, the controlled switches being replaced by a real arrangement of bipolar transistors,
  • 9 the circuit arrangement in a sixth embodiment according to the invention, which is similar to the third embodiment, but the storage capacitor is not permanently connected in parallel to the LED segment, but is charged via decoupling diodes in series with the LED segment and is discharged parallel to the LED segment
  • 10 the circuit arrangement in a seventh embodiment according to the invention, which is similar to the sixth embodiment, wherein the optional decoupling diodes have been omitted,
  • 11 the circuit arrangement in an eighth embodiment according to the invention, which is similar to the sixth embodiment, wherein the decoupling diodes are connected in series with the LED segment,
  • 12th the design of the circuit arrangement in an eighth embodiment according to the invention as an analog circuit with a semiconductor light source chain of light-emitting diodes connected in series and a storage capacitor, in which the storage capacitor is charged in series with the LED segment and is discharged parallel to the LED segment, with the controlled switch through a real arrangement of bipolar transistors are replaced.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Eine Halbleiterlichtquellenkette umfasst mehrere LED-Segmente N1 , N2 , N3 , die miteinander in Reihe geschaltet sind. Zwischen den LED-Segmenten können ggf. weitere Bauteile angeordnet sein. Jedes LED-Segment N1 bis N3 kann eine Vielzahl von LEDs 5 aufweisen, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Die LED-Segmente N1 , N2 , N3 werden im Folgenden auch als Segmente, Teilstränge oder LED-Stränge N1 , N2 , N3 bezeichnet.A semiconductor light source chain comprises several LED segments N 1 , N 2 , N 3 connected in series with each other. If necessary, further components can be arranged between the LED segments. Every LED segment N 1 to N 3 can use a variety of LEDs 5 which are connected in series with one another. The LED segments N 1 , N 2 , N 3 are also referred to below as segments, sub-strings or LED strings N 1 , N 2 , N 3 designated.

Eine Netzspannung Uin bezeichnet eine Wechselspannung wie sie z.B. von einem elektrischen Versorgungsnetz bereitgestellt wird. Die Netzspannung kann über einen Gleichrichter in gleichgerichtete Netzspannungshalbwellen UG (auch bezeichnet als „Halbwellen“ oder „gleichgerichtete Netzspannung“) umgewandelt werden. Der Gleichrichter 10 kann als ein Einweg- oder ein Zweiweg-Gleichrichter ausgeführt sein.A mains voltage U in denotes an alternating voltage such as is provided by an electrical supply network, for example. The mains voltage can be converted into rectified mains voltage half-waves via a rectifier U G (also referred to as “half-waves” or “rectified mains voltage”). The rectifier 10 can be designed as a one-way or a two-way rectifier.

Zur Ansteuerung der in Reihe geschalteten LED-Segmente werden kombinatorische Möglichkeiten der den LED-Segmenten entsprechenden Vorwärtsspannungen ausgenutzt. Entsprechend der Anzahl der in einem Segment in Reihe geschalteten LEDs ergibt sich eine Vorwärtsspannung als Summe der Flussspannungen aller LEDs. Durch eine unterschiedliche Anzahl von in Reihe geschalteten LEDs können sich unterschiedliche Vorwärtsspannungen für unterschiedliche LED-Segmente ergeben.Combinational possibilities of the forward voltages corresponding to the LED segments are used to control the series-connected LED segments. According to the number of LEDs connected in series in a segment, a forward voltage results as the sum of the forward voltages of all LEDs. A different number of LEDs connected in series can result in different forward voltages for different LED segments.

Hierbei sei angemerkt, dass unterschiedliche LEDs 5 gleichen oder unterschiedlichen Typs (z.B. unterschiedliche LED-Module und/oder LEDs 5 mit unterschiedlichen Farben) in Reihe geschaltet sein können. Es ist auch möglich, dass einzelne LEDs 5 eine Parallelschaltung von mindestens zwei Halbleiterleuchtelementen umfassen.It should be noted here that different LEDs 5 same or different types (e.g. different LED modules and / or LEDs 5 with different colors) can be connected in series. It is also possible that individual LEDs 5 comprise a parallel connection of at least two semiconductor light-emitting elements.

Ein oder mehrere Speicherkondensatoren ist/sind parallel zur Halbleiterlichtquellenkette oder zu dem jeweiligen LED-Segment parallel geschaltet.One or more storage capacitors is / are connected in parallel to the semiconductor light source chain or in parallel to the respective LED segment.

Parallel zu mindestens einem LED-Segment N1 ..Nn, insbesondere parallel zu mehreren LED-Segmenten, können elektronische Schalter vorgesehen sein, die den Versorgungspfad vom Gleichrichter über einzelne oder mehrere LED-Segmente kurzschließen, jedoch aufgrund von Enkoppeldioden den Strompfad für den Speicherkondensator nicht verändern. Durch Ansteuerung der elektronischen Schalter kann erreicht werden, dass die Spannung der für den Versorgungspfad vom Netz-Gleichrichter wirksamen LED-Segmente ULED(t) der gleichgerichteten Netzspannung UG (t) (d.h. den oben genannten Halbwellen) folgt (bzw. nachgeführt wird): U LED ( t ) = U LED ( t i ,  I ) = U i ( I ) ,

Figure DE102019215592A1_0001
wobei Ui(l) eine Gesamtspannung der nicht überbrückten LEDs für den Schaltzustand ti bei einem Strom I ist.Parallel to at least one LED segment N 1 ..N n , in particular parallel to several LED segments, electronic switches can be provided which short-circuit the supply path from the rectifier via individual or several LED segments, but do not change the current path for the storage capacitor due to decoupling diodes. By controlling the electronic switches, it can be achieved that the voltage of the LED segments U LED (t) effective for the supply path from the mains rectifier of the rectified mains voltage U G (t) (i.e. the above half-waves) follows (or is tracked): U LED ( t ) = U LED ( t i , I. ) = U i ( I. ) ,
Figure DE102019215592A1_0001
where U i (l) is a total voltage of the non-bridged LEDs for the switching state t i at a current I.

Hierbei können die LED-Segmente unterschiedlich ausgeführt sein, d.h. sie können zumindest teilweise zueinander unterschiedliche Vorwärtsspannungen aufweisen. Insbesondere können zumindest zwei der LED-Segmente unterschiedliche Anzahlen und/oder Typen von LEDs aufweisen. Mit anderen Worten müssen nicht alle LED-Segmente zwingend mit gleicher Anzahl LEDs gleichen Typs in gleicher Verschaltung bestückt sein. 3a zeigt eine Schaltungsanordnung in einer ersten Ausführungsform mit einer Halbleiterlichtquellenkette von in Serie geschalteten Leuchtdioden. Die Halbleiterlichtquellenkette ist in Segmente N1 , N2 und N3 aufgeteilt, wobei Segmente N1 , N2 , N3 der Halbleiterlichtquellenkette von gesteuerten Schaltern über Entkoppelungsdioden D1 , D2 und D3 versorgt werden können. Die Halbleiterlichtquellenkette ist über die erste Entkopplungsdiode D1 und über eine Stromregelungsschaltung 3 an die gleichgerichtete Netzspannung UG angeschlossen. Die gleichgerichtete Netzspannung UG ist an die Anode der Entkopplungsdiode D1 und an den Anschluss der Stromregelschaltung angeschlossen, der nicht mit der Halbleiterlichtquellenkette verbunden ist. Die Kathode der letzten Leuchtdiode des Segmentes N3 ist mit der Stromregelungsschaltung 3 verbunden, während die Anode der ersten Leuchtdiode des Segmentes N1 mit der Kathode der Entkopplungsdiode D1 verbunden ist. Die Entkopplungsdiode D1 ist also oben liegend angeordnet. Ein erster Schalter S1 ist mit seinem ersten Anschluss mit der Anode der Entkopplungsdiode D1 verbunden, sein zweiter Anschluss ist mit der Anode der zweiten Entkopplungsdiode D2 verbunden. Die Kathode der Entkopplungsdiode D2 ist an den Verbindungspunkt zwischen Segment N1 und Segment N2 angeschlossen.Here, the LED segments can be designed differently, ie they can have forward voltages that are at least partially different from one another. In particular, at least two of the LED segments can have different numbers and / or types of LEDs. In other words, not all LED segments have to be equipped with the same number of LEDs of the same type with the same interconnection. 3a shows a circuit arrangement in a first embodiment with a semiconductor light source chain of light-emitting diodes connected in series. The semiconductor light source chain is in segments N 1 , N 2 and N 3 split, with segments N 1 , N 2 , N 3 the semiconductor light source chain of controlled switches via decoupling diodes D 1 , D 2 and D 3 can be supplied. The semiconductor light source chain is via the first decoupling diode D 1 and through a current control circuit 3 to the rectified mains voltage U G connected. The rectified line voltage U G is to the anode of the decoupling diode D 1 and connected to the terminal of the current regulating circuit which is not connected to the semiconductor light source chain. The cathode of the last LED in the segment N 3 is with the current control circuit 3 connected, while the anode of the first light-emitting diode of the segment N 1 with the cathode of the decoupling diode D 1 connected is. The decoupling diode D 1 is therefore arranged lying on top. A first switch S 1 is with its first connection with the anode of the decoupling diode D 1 connected, its second terminal is connected to the anode of the second decoupling diode D 2 . The cathode of the decoupling diode D 2 is at the connection point between the segment N 1 and segment N 2 connected.

Ein zweiter Schalter S2 ist zwischen die Anode der Entkopplungsdiode D2 und den Verbindungspunkt zwischen Segment N2 und Segment N3 geschaltet. Zwischen dem zweiten Schalter S2 und dem Verbindungspunkt zwischen Segment N2 und Segment N3 kann noch eine dritte Entkopplungsdiode D3 eingefügt sein. Ein dritter Schalter S3 ist mit einem Anschluss mit dem zweiten Schalter S2 verbunden, während der andere Anschluss mit dem Verbindungspunkt zwischen dem dritten Segment N3 und der Stromregelschaltung 3 verbunden ist.A second switch S 2 is between the anode of the decoupling diode D 2 and the connection point between segment N 2 and segment N 3 switched. Between the second switch S 2 and the connection point between segment N 2 and segment N 3 a third decoupling diode D 3 can also be inserted. A third switch S 3 is one connector with the second switch S 2 connected, while the other connector to the connection point between the third segment N 3 and the current regulating circuit 3 connected is.

Ein Speicherkondensator C1 ist mit den beiden Enden der Halbleiterlichtquellenkette verbunden. Die Entkoppelungsdioden sind notwendig, da reale LEDs eine antiparallele Schutzdiode aufweisen können, und da sie eine geringe Sperrspannung aufweisen.A storage capacitor C 1 is connected to both ends of the semiconductor light source chain. The decoupling diodes are necessary because real LEDs can have an anti-parallel protective diode and because they have a low reverse voltage.

Die nachfolgende tabellarische Aufstellung zeigt beispielhaft Kombinationsmöglichkeiten bei einer Anordnung mit drei LED-Segmenten N1 , N2 , N3 , wobei

ti
den Schaltzustand,
Sm
mit m=1 bis 3 den Schalter,
0
einen offenen Schalter,
1
einen geschlossenen Schalter,

UN1(I) bis UN3(I) eine Vorwärtsspannung der netzseitig nicht überbrückten LEDs bei dem Strom I für das LED-Segment 1 bis 3 bezeichnen. I S1 S2 S3 Ui(I) t1 1 1 1 t2 1 1 0 UN3(I) t3 1 0 0 UN2(I) + UN3(I) t4 0 0 0 UN1(I) + UN2(I) + UN3(I) t5 1 0 0 UN2(I) + UN3(I) t6 1 1 0 UN3(I) t1 1 1 1 The following table shows examples of possible combinations with an arrangement with three LED segments N 1 , N 2 , N 3 , in which
ti
the switching status,
Sm
with m = 1 to 3 the switch,
0
an open switch,
1
a closed switch,

U N1 (I) to U N3 (I) a forward voltage of the LEDs not bridged on the mains side at the current I for the LED segment 1 to 3 describe. I. S 1 S 2 S 3 U i (I) t 1 1 1 1 t 2 1 1 0 U N3 (I) t 3 1 0 0 U N2 (I) + U N3 (I) t 4 0 0 0 U N1 (I) + U N2 (I) + U N3 (I) t 5 1 0 0 U N2 (I) + U N3 (I) t 6 1 1 0 U N3 (I) t 1 1 1 1

Die Restspannung U G ( t ) U LED ( t )

Figure DE102019215592A1_0002
fällt an dem Stromregler 3 ab. Mit einer Mehrzahl von LED-Segmenten mit unterschiedlich (vielen) in Reihe geschalteten LEDs lassen sich eine Mehrzahl verschiedener Gesamt-Vorwärtsspannungen für die mit dem Netz verbundene Teil-LED-Stränge realisieren, so dass diese Gesamtspannung der aktuellen Netzspannung sehr nahe kommt. Die Restspannung UG (t) - ULED(t) ist damit im Vergleich zur gleichgerichteten Netzspannung UG (t) klein.The residual tension U G ( t ) - U LED ( t )
Figure DE102019215592A1_0002
falls on the current regulator 3 from. With a plurality of LED segments with different (many) LEDs connected in series, a plurality of different total forward voltages can be implemented for the partial LED strings connected to the network, so that this total voltage comes very close to the current network voltage. The residual tension U G (t) - U LED (t) is compared to the rectified mains voltage U G (t) small.

Aufgrund dieser geringen Restspannung kann der Stromregler beispielsweise als ein einfacher und kostengünstig zu realisierender Linearregler ausgeführt sein. Der Stromregler kann auch so ausgelegt sein, dass der Strom (nahezu) ideal der Netzspannung folgt, so dass ein Powerfaktor (Netzleistungsfaktor) der Schaltung nahe 1,0 ist und keine (nennenswerten) Oberwellen auftreten.Because of this low residual voltage, the current regulator can be designed, for example, as a linear regulator that is simple and inexpensive to implement. The current regulator can also be designed so that the current (almost) ideally follows the mains voltage, so that a power factor (mains power factor) of the circuit is close to 1.0 and no (noteworthy) harmonics occur.

Im Extremfall kann der Stromregler sogar entfallen, z.B. wenn die Dynamik der LED Kennlinie bei einer begrenzen Strommodulation ausreicht um die Abstände zwischen den Schaltstufen zu füllen.In extreme cases, the current regulator can even be omitted, e.g. if the dynamics of the LED characteristic curve with a limited current modulation is sufficient to fill the gaps between the switching stages.

Im Folgenden wird die Funktion der Schaltungsanordnung anhand der 3a bis 3c erklärt. 3b zeigt eine Schalttabelle analog obiger Tabelle für die drei Schalter S1 , S2 und S3 zu verschiedenen Zeitpunkten der Halbwelle der gleichgerichteten Netzspannung UG . Die 3c zeigt die gleichgerichtete Netzspannung UG über der Zeit. Die Zeitpunkte t1 bis t6 der Schalttabelle sind in die 3c eingetragen.In the following, the function of the circuit arrangement is based on 3a to 3c explained. 3b shows a switching table analogous to the table above for the three switches S 1 , S 2 and S 3 at different times of the half-wave of the rectified mains voltage U G . The 3c shows the rectified line voltage U G over time. The times t 1 to t 6 of the switching table are in the 3c registered.

Zum Zeitpunkt t1 ist die Netzspannung im Nulldurchgang und die gleichgerichtete Netzspannung dementsprechend null. Es wird im Folgenden angenommen, dass der Speicherkondensator C1 leer ist. Alle drei Schalter S1 bis S3 sind geschlossen, und es fließt kein Strom aus dem Gleichrichter. Nachfolgend beginnt ein Strom aus dem Gleichrichter über die Schalter S1 bis S3 und die Stromregelungsschaltung 3 zu fließen.At time t 1 , the line voltage is in the zero crossing and the rectified line voltage is accordingly zero. It is assumed below that the storage capacitor C 1 is empty. All three switches S 1 to S 3 are closed and no current flows from the rectifier. A current then begins from the rectifier via the switches S 1 to S 3 and the current control circuit 3 to flow.

Zum Zeitpunkt t2 sind die Schalter S1 und S2 geschlossen während der Schalter S3 geöffnet ist. Dadurch fließt der von der gleichgerichteten momentanen Netzspannung getriebene Strom über die geschlossenen Schalter S1 und S2 und die Entkopplungsdiode D3 durch das Segment N3 . Die Stromregelungsschaltung 3 regelt diesen Strom auf einen für den Betrieb zum Zeitpunkt t2 optimalen Wert. Dieser Strom kann z.B. proportional zur momentanen Netzspannung sein um einen Powerfaktor nahe 1,0 zu erreichen. Ein Ladestrom kann über die Entkopplungsdiode D1 durch den Speicherkondensator C1 zur Stromregelschaltung 3 fließen und den Speicherkondensator C1 aufladen. Zum Zeitpunkt t3 ist der Schalter S1 geschlossen, und die Schalter S2 und S3 geöffnet. Der Strom aus dem Gleichrichter fließt nun über den Schalter S1 , die Entkopplungsdiode D2 und die beiden Segmente N2 und N3 zur Stromregelschaltung 3, die wiederum auf eine optimale Stromstärke regelt. Ein Ladestrom kann über die Entkopplungsdiode D1 durch den Speicherkondensator C1 zur Stromregelschaltung 3 fließen und den Speicherkondensator C1 aufladen.The switches are at time t 2 S 1 and S 2 closed while the switch S 3 is open. As a result, the current driven by the rectified instantaneous mains voltage flows through the closed switches S 1 and S 2 and the decoupling diode D 3 through the segment N 3 . The current control circuit 3 regulates this current to a value that is optimal for operation at time t 2. This current can, for example, be proportional to the current mains voltage in order to achieve a power factor close to 1.0. A charging current can be applied via the decoupling diode D 1 through the storage capacitor C 1 to the current control circuit 3 flow and the storage capacitor C 1 charge. The switch is at time t 3 S 1 closed, and the switch S 2 and S 3 open. The current from the rectifier now flows through the switch S 1 , the decoupling diode D 2 and the two segments N 2 and N 3 to the current control circuit 3 which in turn regulates to an optimal current strength. A charging current can be applied via the decoupling diode D 1 through the storage capacitor C 1 to the current control circuit 3 flow and the storage capacitor C 1 charge.

Zum Zeitpunkt t4 hat die Netzspannung ihren Scheitelwert erreicht, und alle Schalter S1 bis S3 sind geöffnet. Der Strom aus dem Gleichrichter fließt über die Entkopplungsdiode D1 durch alle Segmente N1 bis N3 und durch den parallelgeschalteten Speicherkondensator C1 , der dadurch aufgeladen wird. Zum Zeitpunkt t5 ist die Netzspannung wieder abgesunken, und der Schalter S1 ist wieder geschlossen. Der Netzstrom fließt vom Gleichrichter 10 über den Schalter S1 durch die Entkopplungsdiode D2 und durch die Segmente N2 und N3 zur Stromregelschaltung 3. Ein weiterer Teilstrom fließt aus dem geladenen Speicherkondensator C1 durch die Segmente N1 bis N3 . Dieser Teilstrom fließt nicht über die Stromregelschaltung, so dass sich der Strom allein über die Spannung am Speicherkondensator C1 und die Vorwärtsspannung aller seriell geschalteter LEDs der Halbleiterlichtquellenkette ergibt.At time t 4 , the mains voltage has reached its peak value, and so have all switches S 1 to S 3 are opened. The current from the rectifier flows through the decoupling diode D 1 through all segments N 1 to N 3 and through the storage capacitor connected in parallel C 1 which is charged by it. At time t 5 , the line voltage has dropped again, and so does the switch S 1 is closed again. The mains current flows from the rectifier 10 over the switch S 1 through the decoupling diode D 2 and through the segments N 2 and N 3 to the current control circuit 3 . Another partial current flows from the charged storage capacitor C 1 through the segments N 1 to N 3 . This partial current does not flow via the current regulating circuit, so that the current is solely via the voltage on the storage capacitor C 1 and yields the forward voltage of all series-connected LEDs of the semiconductor light source chain.

Zum Zeitpunkt t6 ist die Netzspannung weiter abgesunken, und die Schalter S1 und S2 sind geschlossen. Der Schalter S3 ist weiterhin geöffnet. Der Netzstrom fließt vom Gleichrichter 10 über die Schalter S1 und S2 durch die Entkopplungsdiode D3 und durch das Segment N3 zur Stromregelschaltung 3. Ein weiterer Teilstrom fließt aus dem geladenen Speicherkondensator C1 durch die Segmente N1 bis N3 . Dieser Teilstrom fließt nicht über die Stromregelschaltung, so dass sich der Strom allein über die Spannung am Speicherkondensator C1 und die Vorwärtsspannung aller seriell geschalteter LEDs der Halbleiterlichtquellenkette ergibt.At time t 6 , the line voltage has dropped further, and so do the switches S 1 and S 2 are closed. The desk S 3 is still open. The mains current flows from the rectifier 10 over the switch S 1 and S 2 through the decoupling diode D 3 and through the segment N 3 to the current control circuit 3 . Another partial current flows from the charged storage capacitor C 1 through the segments N 1 to N 3 . This partial current does not flow via the current regulating circuit, so that the current is solely via the voltage on the storage capacitor C 1 and yields the forward voltage of all series-connected LEDs of the semiconductor light source chain.

Zum nächsten Zeitpunkt t1 ist die Netzspannung wieder im nächsten Nulldurchgang, und aus dem Gleichrichter fließt kein Strom in die Segmente N1 , N2 oder N3 . Es kann aber weiterhin ein Strom aus dem Speicherkondensator C1 in die Segmente N1 , N2 oder N3 fließen, sofern die Vorwärtsspannung der Segmente noch kleiner ist als die Spannung am Speicherkondensator. Dadurch, dass die Vorwärtsspannung mit abnehmendem Strom durch die LEDs sinkt, kann ein Strom durch die LEDs und damit eine Lichtabgabe der LED-Kette im Spannungsnulldurchgang der Netzspannung lange aufrechterhalten werden. Dies wird zusätzlich begünstigt, da die Vorwärtsspannung der LEDs durch den Summenstrom aus Netzstrom und Entladestrom durch den Kondensator C1 bestimmt wird und daher nahe dem Netznulldurchgang der Entladestrom durch den Kondensator C1 noch einmal ansteigen kann, da die Vorwärtsspannung der LEDs durch den sinkenden Netzstrom ebenfalls sinkt.At the next point in time t 1 , the mains voltage is again in the next zero crossing, and no current flows into the segments from the rectifier N 1 , N 2 or N 3 . However, a current can still flow from the storage capacitor C 1 into the segments N 1 , N 2 or N 3 flow, provided that the forward voltage of the segments is even lower than the voltage on the storage capacitor. Because the forward voltage drops as the current through the LEDs decreases, a current through the LEDs and thus a light output of the LED chain can be maintained for a long time when the mains voltage crosses zero. This is also aided by the fact that the forward voltage of the LEDs is caused by the total current of the mains current and the discharge current through the capacitor C 1 is determined and therefore the discharge current through the capacitor near the mains zero crossing C 1 can increase again, as the forward voltage of the LEDs also decreases due to the falling mains current.

Zu den folgenden Zeitpunkten t2 und t3 kann weiterhin zusätzlich zum oben beschriebenen Strom aus dem Gleichrichter ein Strom aus dem Speicherkondensator C1 in die Segmente fließen. Dabei fließt der Strom aus dem Speicherkondensator topologiebedingt immer durch alle Segmente N1 , N2 und N3 , also durch die gesamte Halbleiterlichtquellenkette.At the following times t 2 and t 3 , in addition to the above-described current from the rectifier, a current from the storage capacitor can continue C 1 flow into the segments. The current flows in the process from the storage capacitor, due to the topology, always through all segments N 1 , N 2 and N 3 , i.e. through the entire semiconductor light source chain.

Die Entkopplungsdioden D1 , D2 und D3 verhindern, dass der Strom aus dem Speicherkondensator C1 durch die Schalter S1 , S2 oder S3 fließen kann, und die Schalter den Speicherkondensator C1 teilweise oder vollständig kurzschließen können. Die Entkopplungsdiode D1 ist dabei unbedingt notwendig, die Entkopplungsdioden D2 und D3 sind optional.The decoupling diodes D 1 , D 2 and D 3 prevent the current from flowing out of the storage capacitor C 1 through the switch S 1 , S 2 or S 3 can flow, and the switches the storage capacitor C 1 can partially or fully short-circuit. The decoupling diode D 1 is absolutely necessary, the decoupling diodes D 2 and D 3 are optional.

Die 4a und b zeigen eine zweite Ausführungsform der Schaltungsanordnung. Die zweite Ausführungsform ist ähnlich zur ersten Ausführungsform. Es werden daher nur die Unterschiede zur ersten Ausführungsform erläutert.The 4a and b show a second embodiment of the circuit arrangement. The second embodiment is similar to the first embodiment. Therefore, only the differences from the first embodiment will be explained.

In der zweiten Ausführungsform sind die Schalter S1 bis S3 alle auf ein gemeinsames Potential bezogen. Die zweiten Anschlüsse jedes Schalters sind mit dem Verbindungspunkt zwischen der Kathode der Entkopplungsdiode D1 und der Stromregelschaltung 3 verbunden. Die ersten Anschlüsse jedes Schalters sind jeweils über die Entkopplungsdioden D2 und D3 mit einem Verbindungspunkt zwischen den Segmenten N1 , N2 und N3 beziehungsweise zwischen dem Verbindungspunkt des Segments N1 und dem Gleichrichter gekoppelt. Der erste Anschluss des Schalters S1 ist mit der Anode der ersten LED des Segments N1 verbunden. Der erste Anschluss des Schalters S2 ist mit der Kathode der Entkopplungsdiode D3 verbunden, dessen Anode wiederum mit dem Verbindungspunkt zwischen Segment N1 und N2 verbunden ist. Der erste Anschluss des Schalters S3 ist mit der Kathode der Entkopplungsdiode D2 verbunden, dessen Anode wiederum mit dem Verbindungspunkt zwischen Segment N2 und N3 verbunden ist. Die Kathode der Entkopplungsdiode D1 ist mit den zweiten Anschlüssen der Schalter S1 bis S3 verbunden, die Anode der Entkopplungsdiode D1 ist mit der Kathode der letzten LED im LED-Segment N3 verbunden. Die Stromregelschaltung 3 ist mit der Kathode der Entkopplungsdiode D1 verbunden. Die Dioden D1 bis D3 und die Schalter S1 bis S3 sind zum Vielpolnetzwerk VN1 zusammengefasst, welches im Folgenden auch als Netzwerk VN1 bezeichnet wird.In the second embodiment, the switches are S 1 to S 3 all related to a common potential. The second connections of each switch are to the connection point between the cathode of the decoupling diode D 1 and the current regulating circuit 3 connected. The first connections of each switch are in each case via the decoupling diodes D 2 and D 3 with a connection point between the segments N 1 , N 2 and N 3 or between the connection point of the segment N 1 and coupled to the rectifier. The first connection of the switch S 1 is to the anode of the first LED of the segment N 1 connected. The first connection of the switch S 2 is connected to the cathode of the decoupling diode D 3 , the anode of which in turn is connected to the connection point between the segment N 1 and N 2 connected is. The first connection of the switch S 3 is connected to the cathode of the decoupling diode D 2 , the anode of which in turn is connected to the connection point between the segment N 2 and N 3 connected is. The cathode of the decoupling diode D 1 is the switch with the second connections S 1 to S 3 connected, the anode of the decoupling diode D 1 is with the cathode of the last LED in the LED segment N 3 connected. The current control circuit 3 is with the cathode of the decoupling diode D 1 connected. The diodes D 1 to D 3 and the switches S 1 to S 3 are to the multipole network V N1 summarized, which is also referred to below as a network V N1 referred to as.

4b zeigt die Zustandstabelle der zweiten Ausführungsform gemäß 4a. Die Zeitpunkte t1 bis t6 in Abhängigkeit zur Momentanspannung UG(t) entsprechen denen der 3c. 4b FIG. 13 shows the status table of the second embodiment in FIG 4a . The times t 1 to t 6 as a function of the instantaneous voltage Basement (t) correspond to those of 3c .

Zum Zeitpunkt t1 sind alle Schalter S1 bis S3 geschlossen. Der Schalter S1 schließt dabei die gesamte Halbleiterlichtquellenkette kurz, die Schalter S2 und S3 sind zu diesem Zeitpunkt eigentlich nicht notwendig und könnten ebenso offen sein.At time t 1 , all switches are on S 1 to S 3 closed. The desk S 1 it short-circuits the entire semiconductor light source chain, the switches S 2 and S 3 are actually not necessary at this point and could just as well be open.

Zum Zeitpunkt t2 sind die Schalter S2 und S3 geschlossen, der Schalter S1 geöffnet. Es fließt ein Strom vom Gleichrichter 10 durch das LED-Segment N1 über den Schalter S2 zur Stromregelschaltung 3. Ein Teilstrom fließt über den Speicherkondensator C1 und die Entkopplungsdiode D1 zur Stromregelschaltung 3 und lädt dabei den Speicherkondensator C1 auf. Der Schalter S3 hat zu diesem Zeitpunkt keine Wirkung, und könnte ebenso geöffnet sein.The switches are at time t 2 S 2 and S 3 closed, the switch S 1 open. A current flows from the rectifier 10 through the LED segment N 1 over the switch S 2 to the current control circuit 3 . Part of the current flows through the storage capacitor C 1 and the decoupling diode D 1 to the current control circuit 3 and charges the storage capacitor C 1 on. The desk S 3 has no effect at this point and could also be open.

Zum Zeitpunkt t3 sind die beiden Schalter S1 und S2 offen, der Schalter S3 ist geschlossen. Der Strom fließt vom Gleichrichter 10 über die LED-Segmente N1 und N2 , die Entkopplungsdiode D2 und den Schalter S3 zur Stromregelschaltung 3. Ein Teilstrom fließt über den Speicherkondensator C1 und die Entkopplungsdiode D1 zur Stromregelschaltung 3 und lädt dabei den Speicherkondensator C1 weiter auf.The two switches are at time t 3 S 1 and S 2 open, the switch S 3 is closed. The current flows from the rectifier 10 via the LED segments N 1 and N 2 , the decoupling diode D 2 and the switch S 3 to the current control circuit 3 . Part of the current flows through the storage capacitor C 1 and the decoupling diode D 1 to the current control circuit 3 and charges the storage capacitor C 1 further on.

Zum Zeitpunkt t4 ist die sinusförmige Halbwelle der Netzspannung in ihrem Scheitelpunkt, und es sind alle Schalter S1 bis S3 offen. Der Strom fließt vom Gleichrichter 10 über die Halbleiterlichtquellenkette aus den LED-Segmenten N1 bis N3 zur Stromregelschaltung 3. Ein Teilstrom fließt über den Speicherkondensator C1 und die Entkopplungsdiode D1 zur Stromregelschaltung 3 und lädt dabei den Speicherkondensator C1 auf die Scheitelspannung von UG auf.At time t 4 , the sinusoidal half-wave of the mains voltage is at its apex, and all of them are switches S 1 to S 3 open. The current flows from the rectifier 10 via the semiconductor light source chain from the LED segments N 1 to N 3 to the current control circuit 3 . Part of the current flows through the storage capacitor C 1 and the decoupling diode D 1 to the current control circuit 3 and charges the storage capacitor C 1 to the peak tension of U G on.

Zum Zeitpunkt t5 ist der Schalter S3 wieder geschlossen, ein Strom fließt vom Gleichrichter 10 über die LED-Segmente N1 und N2 , die Entkopplungsdiode D2 und den Schalter S3 zur Stromregelschaltung 3. Ein Teilstrom fließt vom geladenen Speicherkondensator C1 durch die LED-Segmente N1 bis N3 zum Kondensator zurück.The switch is at time t 5 S 3 closed again, a current flows from the rectifier 10 via the LED segments N 1 and N 2 , the decoupling diode D 2 and the switch S 3 to the current control circuit 3 . A partial current flows from the charged storage capacitor C 1 through the LED segments N 1 to N 3 back to the condenser.

Zum Zeitpunkt t6 sind die Schalter S2 und S3 geschlossen, der Schalter S1 ist offen. Der Schalter S3 ist unwirksam und könnte ebenso offen sein. Es fließt ein Strom vom Gleichrichter 10 über das LED-Segment N1 , die Entkopplungsdiode D3 und den Schalter S2 zur Stromregelschaltung 3. Ein Teilstrom fließt vom geladenen Speicherkondensator C1 durch die LED-Segmente N1 bis N3 zum Kondensator zurück.The switches are at time t 6 S 2 and S 3 closed, the switch S 1 is open. The desk S 3 is ineffective and could be open as well. A current flows from the rectifier 10 via the LED segment N 1 , the decoupling diode D 3 and the switch S 2 to the current control circuit 3 . A partial current flows from the charged storage capacitor C 1 through the LED segments N 1 to N 3 back to the condenser.

Zum nächsten Zeitpunkt t1 sind alle Schalter geschlossen. Da der Schalter S1 die beiden Schalter S2 und S3 überbrückt, ist deren Zustand irrelevant. Sie könnten ebenso auch geöffnet sein. Zum Zeitpunkt t1 ist die Netzspannung in ihrem Nulldurchgang, die Spannung UG beträgt deswegen ebenso 0V. Daher kann kein Strom aus dem Gleichrichter 10 fließen. Es fließt aber ein Strom aus dem noch geladenen Speicherkondensator C1 durch die Halbleiterlichtquellenkette, also die Segmente N1 bis N3 . Der Speicherkondensator erhält also einen Strom durch die LEDs auch im Nulldurchgang der Netzspannung aufrecht. Dies führt dazu, dass die sonst immer vorhandene Lichtmodulation aufgrund der Frequenz der Netzspannung deutlich abgeschwächt wird.At the next point in time t 1 , all switches are closed. Because the switch S 1 the two switches S 2 and S 3 bridged, their state is irrelevant. They could also be open. At time t 1 , the mains voltage is in its zero crossing, the voltage U G is therefore also 0V. Therefore no current can come from the rectifier 10 flow. However, a current flows from the storage capacitor that is still charged C 1 through the semiconductor light source chain, i.e. the segments N 1 to N 3 . The storage capacitor thus maintains a current through the LEDs even when the mains voltage crosses zero. This means that the light modulation that is otherwise always present is significantly weakened due to the frequency of the mains voltage.

Die Schaltungsanordnung der 5a unterscheidet sich nicht wesentlich von der Schaltungsanordnung der 3a. Es wird deswegen nur auf die Unterschiede zur Schaltungsanordnung der 3a eingegangen.The circuit arrangement of the 5a does not differ significantly from the circuit arrangement of the 3a . It is therefore only on the differences to the circuit arrangement of the 3a received.

In der Schaltungsanordnung der 5a sind jeweils die Anoden der Entkopplungsdioden D1 bis D3 mit den entsprechenden Verbindungspunkten zwischen den LED-Segmenten verbunden, und die Kathoden der Entkopplungsdioden D1 bis D3 sind mit den Verbindungspunkten zwischen den seriell geschalteten Schaltern verbunden. Dadurch wird die Versorgung für das LED-Segment N1 nun vom Schalter S1 kurzgeschlossen, die Versorgung für das Segment N2 vom Schalter S2 kurzgeschlossen, und die Versorgung für das LED-Segment N3 vom Schalter S3 kurzgeschlossen. Die Entkopplungsdiode D1 ist zwingend notwendig, damit der zur Halbleiterlichtquellenkette parallelgeschaltete Speicherkondensator C1 nicht durch die Schalter S1 bis S3 kurzgeschlossen werden kann. Der Netzstrom durch das LED-Segment fließt also immer durch die Entkopplungsdiode D1 .In the circuit arrangement of the 5a are the anodes of the decoupling diodes D 1 to D 3 are connected to the corresponding connection points between the LED segments, and the cathodes of the decoupling diodes D 1 to D 3 are connected to the connection points between the switches connected in series. This will provide the supply for the LED segment N 1 now from the switch S 1 shorted out the supply for the segment N 2 from the switch S 2 shorted, and the supply for the LED segment N 3 from the switch S 3 shorted. The decoupling diode D 1 is absolutely necessary so that the storage capacitor connected in parallel to the semiconductor light source chain C 1 not through the switch S 1 to S 3 can be short-circuited. The mains current through the LED segment always flows through the decoupling diode D 1 .

5b zeigt die Schalttabelle der dritten Ausführungsform der Schaltungsanordnung gemäß der 5a. Die Zeitpunkte t1 bis t6 in Abhängigkeit zur Momentanspannung UG (t) entsprechen denen der 3c. 5b FIG. 13 shows the switching table of the third embodiment of the circuit arrangement according to FIG 5a . The times t 1 to t 6 as a function of the instantaneous voltage U G (t) correspond to those of 3c .

Auch hier sind zum Zeitpunkt t1 des Nulldurchgangs der Netzeingangsspannung Uin, in dem auch die gleichgerichtete Netzspannung UG gleich Null ist, alle Schalter geschlossen.Here, too, the mains input voltage is at time t 1 of the zero crossing Uin , in which also the rectified mains voltage U G equals zero, all switches are closed.

Zum Zeitpunkt t4, zu dem der Scheitelwert der Netzeingangsspannung Uin beziehungsweise der gleichgerichteten Netzspannung UG auftritt, sind alle Schalter geöffnet. Die Funktionsweise entspricht ansonsten der Funktion der Schaltungsanordnung gemäß der 3a.At time t 4 , at which the peak value of the mains input voltage Uin or the rectified mains voltage U G occurs, all switches are open. The mode of operation otherwise corresponds to the function of the circuit arrangement according to FIG 3a .

Die Schaltungsanordnung der 6a unterscheidet sich nicht wesentlich von der Schaltungsanordnung der 4a. Es wird deswegen nur auf die Unterschiede zur Schaltungsanordnung der 4a eingegangen.The circuit arrangement of the 6a does not differ significantly from the circuit arrangement of the 4a . It is therefore only on the differences to the circuit arrangement of the 4a received.

In der Schaltungsanordnung der 6a sind die Schalter S1 bis S3 wie in der Schaltungsanordnung der 4a alle auf ein gemeinsames Potential bezogen. Die zweiten Anschlüsse jedes Schalters sind mit dem Verbindungspunkt zwischen der Anode der Entkopplungsdiode D1 und dem Gleichrichter 10 verbunden. Die ersten Anschlüsse jedes Schalters sind jeweils über die Entkoppeldioden D2 und D3 mit einem Verbindungspunkt zwischen den Segmenten N1 , N2 und N3 beziehungsweise zwischen dem Verbindungspunkt des Segments N3 und der Stromregelschaltung 3 gekoppelt. Der erste Anschluss des Schalters S1 ist mit der Kathode der letzten LED des Segments N3 verbunden. Der erste Anschluss des Schalters S2 ist mit der Anode der Entkopplungsdiode D3 verbunden, dessen Kathode wiederum mit dem Verbindungspunkt zwischen Segment N2 und N3 verbunden ist. Der erste Anschluss des Schalters S3 ist mit der Anode der Entkopplungsdiode D2 verbunden, dessen Kathode wiederum mit dem Verbindungspunkt zwischen Segment N1 und N2 verbunden ist. Die Kathode der Entkopplungsdiode D1 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen der Anode der ersten Diode des LED-Segmentes N1 und dem Speicherkondensator C1 verbunden. Die Anode der Entkopplungsdiode D1 ist mit dem Gleichrichter 10 verbunden. Die Entkopplungsdiode D1 ist zwingend notwendig, damit der zur Halbleiterlichtquellenkette parallelgeschaltete Speicherkondensator C1 nicht durch die Schalter S1 bis S3 kurzgeschlossen werden kann.In the circuit arrangement of the 6a are the switches S 1 to S 3 as in the circuit arrangement of the 4a all related to a common potential. The second connections of each switch are to the connection point between the anode of the decoupling diode D 1 and the rectifier 10 connected. The first connections of each switch are in each case via the decoupling diodes D 2 and D 3 with a connection point between the segments N 1 , N 2 and N 3 or between the connection point of the segment N 3 and the current regulating circuit 3 coupled. The first connection of the switch S 1 is to the cathode of the last LED of the segment N 3 connected. The first connection of the switch S 2 is connected to the anode of the decoupling diode D 3 , its cathode in turn to the connection point between the segment N 2 and N 3 connected is. The first connection of the switch S 3 is connected to the anode of the decoupling diode D 2 , the cathode of which in turn is connected to the connection point between the segment N 1 and N 2 connected is. The cathode of the decoupling diode D 1 is with the connection point between the anode of the first diode of the LED segment N 1 and the storage capacitor C 1 connected. The anode of the decoupling diode D 1 is with the rectifier 10 connected. The decoupling diode D 1 is absolutely necessary so that the storage capacitor connected in parallel to the semiconductor light source chain C 1 not through the switch S 1 to S 3 can be short-circuited.

6b zeigt die Schalttabelle der vierten Ausführungsform der Schaltungsanordnung gemäß der 6a. Die Zeitpunkte t1 bis t6 in Abhängigkeit zur Momentanspannung UG (t) entsprechen denen der 3c. 6b FIG. 13 shows the switching table of the fourth embodiment of the circuit arrangement according to FIG 6a . The times t 1 to t 6 as a function of the instantaneous voltage U G (t) correspond to those of 3c .

Auch hier sind zum Zeitpunkt t1 des Nulldurchgangs der Netzeingangsspannung Uin, in dem auch die gleichgerichtete Netzspannung UG gleich Null ist, alle Schalter geschlossen.Here, too, at time t 1 of the zero crossing of the mains input voltage Uin, in which the rectified mains voltage is also present U G equals zero, all switches are closed.

Zum Zeitpunkt t4, zu dem der Scheitelwert der Netzeingangsspannung Uin beziehungsweise der gleichgerichteten Netzspannung UG auftritt, sind alle Schalter geöffnet. Die Funktionsweise entspricht ansonsten der Funktion der Schaltungsanordnung gemäß der 4a.At time t 4 , at which the peak value of the line input voltage Uin or the rectified line voltage U G occurs, all switches are open. The mode of operation otherwise corresponds to the function of the circuit arrangement according to FIG 4a .

Die 7a und b zeigen eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Die fünfte Ausführungsform ist ähnlich zur ersten Ausführungsform. Es werden daher nur die Unterschiede zur ersten Ausführungsform erläutert.The 7a and b show a fifth embodiment of the circuit arrangement according to the invention. The fifth embodiment is similar to the first embodiment. Therefore, only the differences from the first embodiment will be explained.

Die fünfte Ausführungsform entspricht der ersten Ausführungsform, mit lediglich zwei Schaltern S1 und S2 . Das bedeutet, dass im Nulldurchgang das LED-Segment N3 immer aktiv ist und nicht kurzgeschlossen wird.The fifth embodiment corresponds to the first embodiment, with only two switches S 1 and S 2 . That means that in the zero crossing the LED segment N 3 is always active and is not short-circuited.

Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass ein Teil der LEDs des LED-Segmentes N1 partiell kurzgeschlossen werden kann. Der Kurzschluss ist hier nicht zwingend als ein niederohmiger Nebenschluss anzusehen, sondern kann durchaus auch nur einen Teil des Stromes durch das LED-Segment tragen. Der Nebenschluss wird in der fünften Ausführungsform durch eine Anordnung Z mit einem Transistor realisiert. Der Kollektor eines Bipolartransistors T1 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen Kathode der Entkopplungsdiode D1 und Anode der obersten Diode des LED-Segmentes N1 verbunden. Der Emitter des Bipolartransistors T1 ist über einen Emitterwiderstand R3 mit einem Verbindungspunkt zweier LEDs des LED-Segmentes N1 verbunden. Die LEDs zwischen dem Kollektor von T1 und dem Emitterwiderstand R3 können also partiell überbrückt werden. Ein Spannungsteiler bestehend aus den Widerständen R1 und R2 ist zwischen den Kollektor des Bipolartransistors T1 und dem Verbindungspunkt zwischen der Stromregelschaltung 3 und dem Gleichrichter 10 geschaltet. Die Basis des Bipolartransistors T1 ist an diesen Spannungsteiler angeschlossen.The fifth embodiment differs from the first embodiment in that some of the LEDs of the LED segment N 1 can be partially short-circuited. The short circuit is not necessarily to be viewed as a low-resistance shunt, but can also only carry part of the current through the LED segment. The shunt is made in the fifth embodiment by an arrangement Z realized with a transistor. The collector of a bipolar transistor T 1 is connected to the connection point between the cathode of the decoupling diode D 1 and anode of the top diode of the LED segment N 1 connected. The emitter of the bipolar transistor T 1 is via an emitter resistor R 3 with a connection point of two LEDs of the LED segment N 1 connected. The LEDs between the collector of T 1 and the emitter resistor R 3 can therefore be partially bridged. A voltage divider consisting of the resistors R 1 and R 2 is between the collector of the bipolar transistor T 1 and the connection point between the current regulating circuit 3 and the rectifier 10 switched. The base of the bipolar transistor T 1 is connected to this voltage divider.

Die Schaltung kann nun so dimensioniert werden, dass sehr lange ein Strom durch das LED-Segment fließt, auch wenn der Speicherkondensator C1 in seiner Spannung tiefer als die eigentliche Flussspannung der Halbleiterlichtquellenkette entladen wird. Tritt dies auf, wird der Transistor T1 niederohmiger, und die Spannung UCE über dem Transistor sinkt. Dadurch sinkt die Flussspannung des gesamten LED-Segmentes ebenfalls, und die Halbleiterlichtquellenkette kann weiterhin betrieben werden.The circuit can now be dimensioned so that a current flows through the LED segment for a very long time, even if the storage capacitor is C 1 is discharged in its voltage lower than the actual forward voltage of the semiconductor light source chain. If this occurs, the transistor T 1 has a lower resistance and the voltage U CE across the transistor drops. As a result, the forward voltage of the entire LED segment also drops, and the semiconductor light source chain can continue to be operated.

7b zeigt die Schalttabelle der Schaltungsanordnung gemäß der 7a. Die Zeitpunkte t1 bis t6 in Abhängigkeit zur Momentanspannung UG (t) entsprechen denen der 3c. 7b FIG. 11 shows the switching table of the circuit arrangement according to FIG 7a . The times t 1 to t 6 as a function of the instantaneous voltage U G (t) correspond to those of 3c .

8 zeigt eine mögliche einfache analoge Realisierung der Schalter mitsamt der Ansteuerung. Die Schaltungsanordnung selbst entspricht der Schaltungsanordnung der zweiten Ausführungsform der 4a. Die Schalter S1 bis S3 entsprechen den Transistoren T1 bis T3. Die Widerstände R1 bis R3 sind Shuntwiderstände, die als Emitterwiderstände geschaltet sind, und aufgrund des Stromflusses durch das LED-Segment die Transistoren T1 bis T3 nacheinander einschalten. Damit die Schaltung funktioniert, ist folgende Bedingung zwingend notwendig:
R3<R2<R1;
8th shows a possible simple analog implementation of the switches including the control. The circuit arrangement itself corresponds to the circuit arrangement of the second embodiment of FIG 4a . The switches S 1 to S 3 correspond to the transistors T 1 to T 3 . The resistors R 1 to R 3 are shunt resistors which are connected as emitter resistors and which switch on the transistors T 1 to T 3 one after the other due to the current flow through the LED segment. The following condition is essential for the circuit to work:
R 3 <R 2 <R 1 ;

Die Shunts R1, R2, R3 sind also so gewählt, dass die Transistoren T1, T2, T3 jeweils bei einem bestimmten Strom durch die Halbleiterlichtquellenkette Einbeziehungsweise Ausschalten. Die Transistoren sind also als stromgesteuerte Schalter angeordnet. Die Schaltung ist so angeordnet, dass die Transistoren bei kleinen Strömen eingeschaltet sind, und ab einer gewissen Stromschwelle ausschalten. Durch den kleinen Widerstandswert des Shunts R3 wird der Transistor T3 erst bei relativ hohen Strömen ausgeschaltet. Sinkt die Spannung nach Durchlaufen ihres Scheitelwertes ab, wird der Transistor T3 zum Zeitpunkt t5 somit als erster wieder eingeschaltet. Die Schaltung basiert auf der Erkenntnis, dass bei einer hohen treibenden Spannung UG auch der resultierende Strom durch die Halbleiterlichtquellenkette höher ist. Durch das Einschalten des Transistors T3 wird die Halbleiterlichtquellenkette verkürzt, und die Flussspannung der weiterhin aktiven Halbleiterlichtquellenkette sinkt dadurch. Bei weiter sinkender Eingangsspannung UG wird zum Zeitpunkt t6 die Schaltschwelle des Transistors T2 erreicht, und dieser schaltet ein. Dadurch sinkt die Flussspannung der Halbleiterlichtquellenkette weiter, und der Strom durch die verbleibende aktive Halbleiterlichtquellenkette steigt kurzfristig wieder an. Mit sinkender Spannung UG sinkt dieser aber auch wieder und unterschreitet zum Zeitpunkt t1 die Schaltschwelle für den Transistor T1. Die treibende Spannung für die Halbleiterlichtquellenkette ist dann so niedrig, dass sie keinen Strom mehr durch die Kette treiben kann. In umgekehrter Reihenfolge werden die Transistoren dann wieder ausgeschaltet, zum Zeitpunkt t2 also der Transistor T1, zum Zeitpunkt t3 der Transistor T2 und zum Zeitpunkt t4 der Transistor T3.The shunts R 1 , R 2 , R 3 are thus chosen such that the transistors T 1 , T 2 , T 3 each switch on and off at a certain current through the semiconductor light source chain. The transistors are thus arranged as current-controlled switches. The circuit is arranged in such a way that the transistors are switched on at low currents and switch off when a certain current threshold is reached. Due to the small resistance of the shunt R 3 , the transistor T 3 is only switched off at relatively high currents. If the voltage drops after it has passed its peak value, transistor T 3 is thus the first to be switched on again at time t 5. The circuit is based on the knowledge that at a high driving voltage U G the resulting current through the semiconductor light source chain is also higher. By switching on the transistor T 3 , the semiconductor light source chain is shortened, and the forward voltage of the still active semiconductor light source chain is reduced as a result. If the input voltage continues to fall U G the switching threshold of transistor T 2 is reached at time t 6 , and this switches on. As a result, the forward voltage of the semiconductor light source chain decreases further, and the current through the remaining active semiconductor light source chain increases again for a short time. With decreasing tension U G this decreases also again and falls at time t 1, the switching threshold for the transistor T. 1 The driving voltage for the semiconductor light source chain is then so low that it can no longer drive any current through the chain. In reverse order, the transistors are switched off again, therefore, at the time t 2 of the transistor T 1, the time t 3 of the transistor T 2 and the time t 4, the transistor T3.

Die Versorgung der stromgeregelten Schalter SI1 bis SI3 kann durch einen Abgriff in dem untersten LED-Segment erfolgen. 8 ist hier nur als Prinzip Schaltbild zu verstehen. Sobald der Transistor T3 eingeschaltet ist muss die Versorgung z.B. durch einen Pufferkondensator aufrechterhalten werden.The current-regulated switches SI1 to SI3 can be supplied by a tap in the lowest LED segment. 8th is to be understood here only as a principle circuit diagram. As soon as the transistor T 3 is switched on, the supply must be maintained, for example by means of a buffer capacitor.

9 zeigt die Schaltungsanordnung in einer sechsten Ausführungsform, die ähnlich der dritten Ausführungsform ist, wobei der Speicherkondensator jedoch nicht fest parallel zur Halbleiterlichtquellenkette geschaltet ist, sondern in Serie zur Halbleiterlichtquellenkette geladen wird und parallel zur Halbleiterlichtquellenkette entladen wird. Prinzipiell birgt diese Vorgehensweise den Vorteil dass die Schaltungsanordnung mit weniger in Serie geschalteten LEDs auskommt, weil im Ladepfad der Kondensator angeordnet ist, der sich im Laufe einer Netzhalbwelle auf die halbe Netzspannung aufladen kann. Dieser Vorteil ist nicht zu unterschätzen, da die LED-Technologie solche Fortschritte gemacht hat, dass in modernen Leuchtmitteln nun nicht mehr viele LEDs benötigt werden, da eine einzelne LED nun eine deutlich höhere Lichtabgabe aufweist als noch vor wenigen Jahren. Speziell für Lampen und LED-Module mit kleineren Lichtpaketen ist diese Ausführungsform daher besonders geeignet. Die Schaltung, die den Speicherkondensator vom parallelen Betrieb auf seriellen Betrieb umschaltet besteht aus einer Diode D8, einer Diode D9 und einem Schalter S1A. Im seriellen Betrieb ist der Schalter S1A ausgeschaltet und der Speicherkondensator C1 ist seriell zur Halbleiterlichtquellenkette geschaltet. Mit steigender Netzhalbwelle lädt sich der Speicherkondensator C1 entsprechend dem Strom in der zunehmend auf. Mit sinkender Netzhalbwelle kommt der Zeitpunkt, in dem die Spannung vom Netz nicht mehr ausreicht, und kleiner ist als die Flussspannung der Halbleiterlichtquellenkette, so dass ein Strom durch diese nicht mehr aufrechterhalten werden könnte. Vor diesem Zeitpunkt wird der Schalter S1A eingeschaltet. Dadurch ergibt sich ein Strompfad von dem Anschluss des Speicherkondensators C1 , der mit dem Schalter S1A verbunden ist, über den Schalter S1A an die Kathode der Diode D9 durch die Halbleiterlichtquellenkette über die Diode D8 zum Anschluss des Speicherkondensators C1 , der mit der Anode der Diode D9 verbunden ist. Die Diode D9 dient der Entkopplung, so dass der Schalter S1A den Speicherkondensator C1 nicht mehr kurzschließen kann. Mit dieser Maßnahme kann ein Strom durch die Halbleiterlichtquellenkette während des Spannungsnulldurchgangs der Netzspannung aufrechterhalten werden, und damit eine geringe Lichtmodulation über die Netzhalbwelle erreicht werden. Die Steuerung der Schaltung über eine Halbwelle der Netzeingangsspannung Uin ist wie oben schon für die dritte Ausführungsform beschrieben. 9 shows the circuit arrangement in a sixth embodiment, which is similar to the third embodiment, but the storage capacitor is not permanently connected in parallel to the semiconductor light source chain, but is charged in series with the semiconductor light source chain and is discharged parallel to the semiconductor light source chain. In principle, this procedure has the advantage that the circuit arrangement manages with fewer LEDs connected in series, because the capacitor, which can be charged to half the network voltage in the course of a network half-cycle, is arranged in the charging path. This advantage should not be underestimated, as LED technology has made such progress that many LEDs are no longer required in modern light sources, as a single LED now has a significantly higher light output than it did a few years ago. This embodiment is therefore particularly suitable especially for lamps and LED modules with smaller light packages. The circuit that switches the storage capacitor from parallel operation to serial operation consists of a diode D8, a diode D9 and a switch S 1A . In serial operation, switch S 1A is switched off and the storage capacitor is switched off C 1 is connected in series to the semiconductor light source chain. The storage capacitor charges as the system half-cycle rises C 1 according to the current in the increasingly on. As the network half-wave falls, the point in time at which the voltage from the network is no longer sufficient and is lower than the forward voltage of the semiconductor light source chain, so that a current could no longer be maintained through it. Before this point in time, the switch S 1A is switched on. This results in a current path from the connection of the storage capacitor C 1 , which is connected to the switch S 1A , via the switch S 1A to the cathode of the diode D9 through the semiconductor light source chain via the diode D8 for connecting the storage capacitor C 1 connected to the anode of diode D9. The diode D9 is used for decoupling, so that the switch S 1A is the storage capacitor C 1 can no longer short-circuit. With this measure, a current can be maintained through the semiconductor light source chain during the voltage zero crossing of the mains voltage, and thus a low light modulation over the mains half-wave can be achieved. The control of the circuit via a half-wave of the mains input voltage Uin is as described above for the third embodiment.

10 zeigt die Schaltungsanordnung in einer siebten Ausführungsform, die ähnlich der sechsten Ausführungsform ist, wobei die optionalen Entkoppeldioden D1 , D2, D3 weggelassen wurden. Damit können die Schaltzustände der Schalter S2 und S3 , wie schon analog zur Netzspannung beschrieben, der sinkenden Spannung an dem Speicherkondensator C1 folgen und einen der LED-Stränge N1 oder N2 überbrücken, um kleinere Spannungen bei stärker entladenem Kondensator trotzdem noch nutzen zu können. Dabei muss jedoch berücksichtigt werde, dass die Schaltzustände der Schalter S1 bis S3 weiterhin so gewählt sein müssen, dass auch eine Stromentnahme aus dem Gleichrichter so lange wie möglich aufrechterhalten werden kann. 10 shows the circuit arrangement in a seventh embodiment, which is similar to the sixth embodiment, with the optional decoupling diodes D 1 , D 2 , D 3 have been omitted. This allows the switching states of the switches S 2 and S 3 As already described for the mains voltage, the falling voltage on the storage capacitor C 1 follow and one of the LED strands N 1 or N 2 bridge in order to still be able to use smaller voltages with a more heavily discharged capacitor. However, it must be taken into account that the switching states of the switches S 1 to S 3 must continue to be chosen so that a current draw from the rectifier can be maintained for as long as possible.

11 zeigt die Schaltungsanordnung in einer achten Ausführungsform, die ähnlich der sechsten Ausführungsform ist, wobei die Entkoppeldioden in Serie zum LED-Segment geschaltet sind. Durch die serielle Verschaltung zum LED-Segment können weitere Speicherkondensatoren CN1 und CN2 eingesetzt werden, die die Lichtmodulation über die Netzhalbwelle noch weiter verbessern können. Die Speicherkondensatoren CN1 und CN2 sind parallel zum jeweiligen LED-Segment N1 beziehungsweise N2 geschaltet. Die dazugehörigen Schalter S2 für das LED-Segment N2 und S3 für das LED-Segment N1 sind parallel zur Serienschaltung des LED-Segments N2 und der Entkopplungsdiode D2 beziehungsweise des LED-Segments N1 und der Entkopplungsdiode D1 geschaltet. Durch diese Maßnahmen können die Schalter S2 und S3 die Speicherkondensatoren CN1 und CN2 nicht entladen. Die Steuerung der Schaltung über eine Halbwelle der Netzeingangsspannung Uin ist wie oben schon für die sechste Ausführungsform beschrieben. Bei ausreichender Netzspannung ist der Schalter S1A offen und der Speicherkondensator C1 somit seriell zu den LED-Segmenten N1 und N2 geschaltet. Wird die Netzspannung kleiner als die Flussspannung des eingeschalteten LED-Segments N1 oder N2 , dann wird der Schalter S1A geschlossen und der Speicherkondensator C1 ist parallel zu den LED-Segmenten N1 und N2 geschaltet. Der Strom fließt vom Speicherkondensator C1 über den Schalter S1A zur Kathode der Entkopplungsdiode D9, dann durch die LED-Stränge N1 und N2 (beziehungsweise die Schalter S2 , S3 falls eingeschaltet) durch die Entkopplungsdiode D1 und die Entkopplungsdiode D8 zurück zum Speicherkondensator C1 . Eine alternative Ausführungsform kann vorsehen, dass der Strompfad vom LED-Segment N1 direkt zur Entkopplungsdiode D8 (gestrichelte Linie) fließt, da hierfür die Entkopplungsdiode D1 nicht benötigt wird. 11 shows the circuit arrangement in an eighth embodiment, which is similar to the sixth embodiment, wherein the decoupling diodes are connected in series with the LED segment. Due to the serial connection to the LED segment, further storage capacitors C N1 and C N2 can be used, which can improve the light modulation even further over the mains half-wave. The storage capacitors C N1 and C N2 are parallel to the respective LED segment N 1 respectively N 2 switched. The associated switches S 2 for the LED segment N 2 and S 3 for the LED segment N 1 are parallel to the series connection of the LED segment N 2 and the decoupling diode D 2 or the LED segment N 1 and the decoupling diode D 1 switched. With these measures, the switches S 2 and S 3 the storage capacitors C N1 and C N2 do not discharge. The control of the circuit via a half-wave of the mains input voltage Uin is as described above for the sixth embodiment. When the mains voltage is sufficient, switch S 1A is open and the storage capacitor is open C 1 thus in series with the LED segments N 1 and N 2 switched. If the mains voltage is lower than the forward voltage of the switched-on LED segment N 1 or N 2 , then switch S 1A is closed and the storage capacitor C 1 is parallel to the LED segments N 1 and N 2 switched. The current flows from the storage capacitor C 1 via switch S 1A to the cathode of decoupling diode D9, then through the LED strings N 1 and N 2 (or the switches S 2 , S 3 if switched on) through the decoupling diode D 1 and the decoupling diode D8 back to the storage capacitor C 1 . An alternative embodiment can provide that the current path from the LED segment N 1 directly to the decoupling diode D 8 (dashed line) flows because this is the decoupling diode D 1 is not needed.

12 zeigt die Schaltungsanordnung in einer neunten Ausführungsform mit einer Halbleiterlichtquellenkette N1+N2 von in Serie geschalteten Leuchtdioden und einem Speicherkondensator C1 , bei der der Speicherkondensator in Serie zum LED-Segment geladen wird und parallel zum LED-Segment entladen wird. Der Ladestrompfad bei der neunten Ausführungsform geht vom Gleichrichter 10 weg über den Speicherkondensator C1 und die LED-Segmente N1 und N2 zur Stromregelschaltung 3 und wieder zum Gleichrichter 10. Sobald der Momentanwert der Netzspannung unter einen bestimmten Wert fällt wird der Transistor T1 leitend. Dies eröffnet einen Entladestrompfad vom Speicherkondensator C1 über den Transistor T1 zu den LED-Segmenten N1 und N2 und von dort über den Widerstand R12 und die Entkoppeldiode D8 zurück zum Speicherkondensator C1 . Die Transistoren T6 und T8 werden abhängig von der an den LED-Segmenten anliegenden Spannung ähnlich wie in 9 beschrieben angesteuert. Die Schalter schließen abhängig von der Gesamtspannung über den LED-Segmenten N1 und N2 und stellen einen möglichst kontinuierlichen Stromfluss sicher. Die überschüssige Spannung fällt am Linearregler 3 ab, der damit den Strom in einem günstigen Bereich hält. 12th shows the circuit arrangement in a ninth embodiment with a semiconductor light source chain N 1 + N 2 of light-emitting diodes connected in series and a storage capacitor C 1 , in which the storage capacitor is charged in series with the LED segment and discharged in parallel with the LED segment. The charging current path in the ninth embodiment goes from the rectifier 10 away via the storage capacitor C 1 and the LED segments N 1 and N 2 to the current control circuit 3 and back to the rectifier 10 . As soon as the instantaneous value of the mains voltage falls below a certain value, the transistor T 1 becomes conductive. This opens up a discharge current path from the storage capacitor C 1 via the transistor T 1 to the LED segments N 1 and N 2 and from there via the resistor R 12 and the decoupling diode D8 back to the storage capacitor C 1 . The transistors T 6 and T 8 are dependent on the voltage applied to the LED segments, similar to FIG 9 controlled as described. The switches close depending on the total voltage across the LED segments N 1 and N 2 and ensure the most continuous flow of electricity possible. The excess voltage drops on the linear regulator 3 which keeps the current in a favorable range.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
SchaltungsanordnungCircuit arrangement
33
Stromregelungsschaltung, StromregelschaltungCurrent control circuit, current control circuit
55
LeuchtdiodenLight emitting diodes
1010
GleichrichterRectifier
11, 1211, 12
NetzeingangPower input
1313th
positiver Gleichrichterausgangpositive rectifier output
1414th
negativer Gleichrichterausgangnegative rectifier output
N1..N3N1..N3
LED-SegmenteLED segments
UinUin
NetzspannungMains voltage
UGBasement
gleichgerichtete Netzspannungrectified mains voltage
C1C1
SpeicherkondensatorStorage capacitor
D1D1
EntkoppeldiodeDecoupling diode
D8D8
EntkoppeldiodeDecoupling diode
VN1VN1
VielpolnetzwerkMultipole network
S1, S2, S3S1, S2, S3
Schaltercounter
ZZ
Anordnungarrangement
UinUin
NetzspannungMains voltage
UGBasement
gleichgerichtete Netzspannungrectified mains voltage
P12, P23P12, P23
KnotenpunkteNodes

Claims (10)

Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen (5), aufweisend: - einen Netzeingang (11, 12) zum Eingeben einer Netzspannung (Uin), und einen Gleichrichter (10) zum Gleichrichten der Netzspannung; - eine Halbleiterlichtquellenkette, welche eine Serienschaltung aus zumindest einem Teil der Halbleiterlichtquellen ist, wobei die Halbleiterlichtquellenkette zumindest zwei LED-Segmente (N1, N2, N3) bildet; - einen Energiespeicher (C1), der parallel zu mehr als einem LED-Segment (N1, N2, N3) geschaltet ist; wobei die Schaltungsanordnung eingerichtet ist, abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung (Uin) die gleichgerichtete Netzspannung (UG) an vorbestimmte LED-Segmente der Halbleiterlichtquellenkette anzulegen, und die Schaltungsanordnung eingerichtet ist, abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung (Uin) und von der Spannung am Energiespeicher die Halbleiterlichtquellen (5) mit drei verschiedenen Betriebsphasen zu betreiben: - in einer ersten Phase ist die Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie die gesamte Leistung für die Halbleiterlichtquellen (5) aus der Netzspannung (Uin) bereitstellt, - in einer zweiten Phase ist die Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie einen Teil der Leistung für die Halbleiterlichtquellen (5) aus der Netzspannung (Uin) bereitstellt, und einen Teil der Leistung für die Halbleiterlichtquellen (5) aus dem Energiespeicher (C1) bereitstellt, - in einer dritten Phase ist die Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie die gesamte Leistung für die Halbleiterlichtquellen (5) aus dem Energiespeicher (C1) bereitstellt. Circuit arrangement for controlling semiconductor light sources (5), comprising: - a mains input (11, 12) for inputting a mains voltage (Uin), and a rectifier (10) for rectifying the mains voltage; - A semiconductor light source chain which is a series circuit of at least some of the semiconductor light sources, the semiconductor light source chain forming at least two LED segments (N 1 , N 2 , N 3 ); - An energy store (C 1 ) which is connected in parallel to more than one LED segment (N 1 , N 2 , N 3 ); The circuit arrangement is set up to apply the rectified line voltage (U G ) to predetermined LED segments of the semiconductor light source chain as a function of the instantaneous value of the line voltage (Uin), and the circuit arrangement is set up as a function of the instantaneous value of the line voltage (Uin) and the voltage operate the semiconductor light sources (5) on the energy store with three different operating phases: - in a first phase, the circuit arrangement is configured in such a way that it provides the entire power for the semiconductor light sources (5) from the mains voltage (Uin), - is in a second phase the circuit arrangement is configured in such a way that it provides part of the power for the semiconductor light sources (5) from the mains voltage (Uin), and provides part of the power for the semiconductor light sources (5) from the energy store (C 1 ), In a third phase, the circuit arrangement is configured in such a way that it provides all of the power for the semiconductor light sources (5) from the energy store (C 1 ). Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen (5) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vielpolnetzwerk (VN1) mit der Halbleiterlichtquellenkette und mit der gleichgerichteten Netzspannung gekoppelt ist.Circuit arrangement for controlling semiconductor light sources (5) according to Claim 1 , characterized in that a multipole network (V N1 ) is coupled to the semiconductor light source chain and to the rectified mains voltage. Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen (5) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass - die gleichgerichtete Netzspannung (UG) bei mindestens einem LED-Segment (N1) über eine Entkoppeldiode (D1) geführt ist, wobei die Entkoppeldiode (D1) Teil des Vielpolnetzwerkes (VN1) ist.Circuit arrangement for controlling semiconductor light sources (5) according to Claim 2 , characterized in that - the rectified mains voltage (U G ) in at least one LED segment (N 1 ) is passed through a decoupling diode (D 1 ), the decoupling diode (D 1 ) being part of the multipole network (V N1 ). Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Vielpolnetzwerk (VN1) Schalter (S1, S2, S3) vorgesehen sind, die die gleichgerichtete Netzspannung (UG) entsprechend dem Momentanwert der Netzspannung (Uin) an einen Verbindungspunkt zwischen zwei LED-Segmenten anlegen.Circuit arrangement for controlling semiconductor light sources (5) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that switches (S 1 , S 2 , S 3 ) are provided in the multipole network (V N1 ) which apply the rectified mains voltage (U G ) to a connection point between two LED segments in accordance with the instantaneous value of the mains voltage (Uin) . Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen (5) gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichgerichtete Netzspannung (UG) über jeweils eine Entkoppeldiode (D1, D2, D3) an einen Verbindungspunkt zwischen zwei LED-Segmenten angelegt wird, wobei die jeweils eine Entkoppeldiode Teil des Vielpolnetzwerkes (VN1) ist.Circuit arrangement for controlling semiconductor light sources (5) according to Claim 3 or 4th , characterized in that the rectified mains voltage (U G ) is applied via a decoupling diode (D 1 , D 2 , D 3 ) to a connection point between two LED segments, each decoupling diode being part of the multipole network (V N1 ) . Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen (5) gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Anschluss der Schalter jeweils mit einer Entkoppeldiode (D1, D2, D3) verbunden ist, und ein zweiter Anschluss der Schalter mit einem gemeinsamen Bezugspotential verbunden ist.Circuit arrangement for controlling semiconductor light sources (5) according to one of the Claims 4 or 5 , characterized in that a first connection of the switches is each connected to a decoupling diode (D 1 , D 2 , D 3 ), and a second connection of the switches is connected to a common reference potential. Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen (5) gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Anschluss eines ersten Schalters mit der gleichgerichteten Netzspannung (UG) gekoppelt ist, und ein zweiter Anschluss des ersten Schalters über eine Entkoppeldiode mit einem Verbindungspunkt zwischen zwei Segmenten verbunden ist, und der erste Schalter, ein zweiter Schalter sowie alle weiteren Schalter eine Serienschaltung bilden, deren Verbindungspunkte jeweils mit einer Entkoppeldiode verbunden sind, wobei der zweite Anschluss des letzten Schalters mit der gleichgerichteten Netzspannung (UG) gekoppelt ist.Circuit arrangement for controlling semiconductor light sources (5) according to one of the Claims 4 or 5 , characterized in that a first connection of a first switch is coupled to the rectified mains voltage (U G ), and a second connection of the first switch is connected to a connection point between two segments via a decoupling diode, and the first switch, a second switch and all further switches form a series circuit, the connection points of which are each connected to a decoupling diode, the second connection of the last switch being coupled to the rectified mains voltage (U G ). Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (C1) parallel zur Halbleiterlichtquellenkette geschaltet ist.Circuit arrangement for controlling semiconductor light sources (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy store (C 1 ) is connected in parallel to the semiconductor light source chain. Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (S1, S2, S3) als stromgesteuerte Schalter (SI1, S12, SI3) ausgeführt sind.Circuit arrangement for controlling semiconductor light sources according to one of the preceding claims, characterized in that the switches (S 1 , S 2 , S 3 ) are designed as current-controlled switches (SI1, S12, SI3). Verfahren zur Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen (5), mit einer Schaltungsanordnung aufweisend: - einen Netzeingang zum Eingeben einer Netzspannung (Uin), und einen Gleichrichter (10) zum Gleichrichten der Netzspannung; - eine Halbleiterlichtquellenkette, welche eine Serienschaltung aus zumindest einem Teil der Halbleiterlichtquellen (5) ist, wobei die Halbleiterlichtquellenkette zumindest zwei LED-Segmente (N1, N2, N3) bildet; - einen Energiespeicher (C1) parallel zu mehr als einem LED-Segment (N1, N2, N3); wobei abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung (Uin) die gleichgerichtete Netzspannung (UG) an vorbestimmte LED-Segmente der Halbleiterlichtquellenkette (5) angelegt wird, wobei in einer ersten Phase, die abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung (Uin) und von der Spannung am Energiespeicher (C1) ist, die gesamte Leistung für die Halbleiterlichtquellen (5) aus der Netzspannung (Uin) bereitgestellt wird, - wobei in einer zweiten Phase, die abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung (Uin) und von der Spannung am Energiespeicher (C1) ist, ein Teil der Leistung für die Halbleiterlichtquellen (5) aus der Netzspannung (Uin), und ein Teil der Leistung für die Halbleiterlichtquellen (5) aus dem Energiespeicher (C1) bereitgestellt wird, - wobei in einer dritten Phase, die abhängig von dem Momentanwert der Netzspannung (Uin) und von der Spannung am Energiespeicher (C1) ist, die gesamte Leistung für die Halbleiterlichtquellen (5) aus dem Energiespeicher (C1) bereitgestellt wird.Method for controlling semiconductor light sources (5), with a circuit arrangement having: - a mains input for inputting a mains voltage (Uin), and a rectifier (10) for rectifying the mains voltage; - A semiconductor light source chain which is a series circuit of at least some of the semiconductor light sources (5), the semiconductor light source chain forming at least two LED segments (N 1 , N 2 , N 3 ); - An energy store (C 1 ) parallel to more than one LED segment (N 1 , N 2 , N 3 ); depending on the instantaneous value of the line voltage (Uin), the rectified line voltage (U G ) is applied to predetermined LED segments of the semiconductor light source chain (5), in a first phase that depends on the instantaneous value of the line voltage (Uin) and the voltage on the energy store (C 1 ), the entire power for the semiconductor light sources (5) is provided from the mains voltage (Uin), - in a second phase, which depends on the instantaneous value of the mains voltage (Uin) and on the voltage at the energy store ( C 1 ), part of the power for the semiconductor light sources (5) from the mains voltage (U in ), and part of the power for the semiconductor light sources (5) from the energy store (C 1 ) is provided, wherein in a third phase, which is dependent on the instantaneous value of the mains voltage (Uin) and on the voltage at the energy store (C 1 ), the entire power for the semiconductor light sources (5) is provided from the energy store (C 1 ).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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