DE10257184A1 - LED-Array und LED-Modul - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine LED-Array (2) mit einer Mehrzahl von LED-Ketten (LK1...LKn), die jeweils mindestens eine LED (13) aufweisen und parallel geschalten sind, wobei das LED-Array (2) mindestens einen Ausgang (6, 6') für eine Rückmeldung der erzeugten Strahlung an eine Stromversorgungseinheit (5) aufweist. Vorzugsweise ist mindestens eine Referenz-LED-Kette (LKR) zu den LED-Ketten (LK1...LKn) parallel geschaltet sowie ein photoempfindliches Bauelement (PD) vorgesehen, wobei das photoempfindliche Bauelement (PD) die von der Referenz-LED-Kette (LKR) emittierte Strahlung detektiert. Mittels des photoempfindlichen Bauelements (PD) wird ein Messsignal in Abhängigkeit der von der Referenz-LED-Kette (LKR) erzeugten Strahlung generiert, das zur Rückmeldung an die Stromversorgungseinheit dient.
Description
- Die Erfindung betrifft ein LED-Array nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein LED-Modul.
- Üblicherweise sind derartige LED-Arrays im Betrieb mit einer Stromquelle verbunden, die das LED-Array mit einem Betriebsstrom versorgt, wobei Betriebsstrom bzw. Betriebsspannung fest vorgegeben sind.
- Oftmals ist für ein LED-Array eine Untergrenze für die erzeugte Strahlung spezifiziert, die nicht unterschritten werden darf. Dies gilt insbesondere bei der Verwendungen in Signalanlagen, wie beispielsweise Verkehrsampeln oder Bahnsignalen. Aus Gründen der Verkehrssicherheit ist hier auf die Einhaltung der vorgeschriebenen Untergrenzen, die sich in der Regel auf die Lichtleistung beziehen, besonders zu achten.
- Aufgrund von Alterungserscheinungen sinkt bei LEDs und damit bei LED-Arrays der genannten Art mit zunehmender Betriebsdauer die Strahlungsausbeute. Um die Einhaltung von vorgegebenen Untergrenzen während der gesamten Lebensdauer eines LED-Arrays zu gewährleisten, ist zum Beispiel eine Überdimensionierung des LED-Arrays oder ein Betrieb mit einer erhöhten Betriebsspannung erforderlich. Diese Maßnahmen sind jeweils so zu bemessen, dass auch im ungünstigsten Fall gegen Ende der Lebensdauer eine ausreichende Lichtleistung über der vorgegebenen Untergrenze erreicht wird. Dabei wird in Kauf genommen, dass zu Beginn des Betriebs wesentlich mehr Licht erzeugt wird, als für die vorgesehene Funktion des LED-Arrays erforderlich wäre. Zudem steigen einerseits durch eine Überdimensionierung eines LED-Arrays dessen Herstellungskosten, andererseits führt eine erhöhte Betriebsspannung zu höheren Betriebskosten und möglicherweise zu einer beschleunigten Alterung.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, ein LED-Array für eine verbesserte Ansteuerung zu entwickeln. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein LED-Array zu schaffen, das auch im Langzeitbetrieb eine möglichst konstante Strahlungsleistung aufweist. Weiterhin soll ein LED-Modul mit einem solchen LED- Array entwickelt werden.
- Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, bei dem LED-Array einen Ausgang vorzusehen, über den optischen Parameter des LED-Arrays wie beispielsweise die Strahlungsleistung an eine Stromversorgungseinheit rückgemeldet werden kann.
- Erfindungsgemäß umfaßt das LED-Array eine Mehrzahl von LED- Ketten mit mindestens jeweils einer LED, die parallel geschalten sind, wobei das LED-Array mindestens einen Ausgang für eine Rückmeldung der erzeugten Strahlungsleistung an eine Stromversorgungseinheit aufweist.
- Vorzugsweise ist dabei eine Referenz-LED-Kette mit mindestens einer LED vorgesehen, deren optische Parameter, beispielsweise die Strahlungsleistung, mittels eines photoempfindlichen Bauelements detektiert und in ein elektrisches Messsignal umgewandelt werden, das an dem Ausgang zur Rückmeldung an die Stromversorgungseinheit zur Verfügung steht.
- Mittels der Stromversorgungseinheit kann anhand dieses Messsignals die Betriebsspannung bzw. der Betriebsstrom so eingestellt werden, dass eine weitgehend konstante Strahlungsleistung erreicht und insbesondere eine vorgegebene Untergrenze für die Strahlungsleistung nicht unterschritten wird.
- Insgesamt ergibt sich so eine optimale Aussteuerung des LED- Arrays.
- Vorteilhafterweise muss ein solches LED-Array zu Beginn des Betriebs nicht weit über den Mindestanforderungen betrieben werden. Dadurch ergibt sich von Beginn an eine niedrigere Bestromung, die zu einer höheren Lebensdauer des LED-Arrays führt. Zudem ist der Betrieb des Moduls aufgrund des geringeren elektrischen Leistungsbedarfs kostengünstiger. Die Nachführung der Bestromung entsprechend der optischen Parameter wie beispielsweise der Strahlungsleistung stellt sicher, dass die optischen Mindestanforderungen während der gesamten Lebensdauer wesentlich zuverlässiger als bei herkömmlichen LED-Arrays mit fest vorgegebenen Werten für Betriebsspannung bzw. Betriebsstrom eingehalten werden.
- Die LEDs sind bei der Erfindung vorzugsweise oberflächenmontierbare LEDs, die LED-Module mit einer hohen Packungsdichte und einer entsprechend hohen Leuchtdichte ermöglichen.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Referenz-LED-Kette eine Serienschaltung mehrerer LEDs. Eine Referenz-LED-Kette mit mehreren LEDs hat den Vorteil, dass das Alterungsverhalten der Referenz-LEDs als Gesamtheit dem Alterungsverhalten des LED-Moduls näher kommt als eine einzelne LED. Insbesondere werden so statistische Schwankungen der LED-Parameter und Fertigungstoleranzen der LEDs besser ausgeglichen.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, das LED-Array so ausbilden, dass das photoempfindliche Bauelement nur die von der Referenz-LED-Kette erzeugte Strahlung detektiert. Es werden so den LED-Ketten einerseits und der Referenz-LED-Kette andererseits unterschiedliche Funktionen zugeordnet: Die Referenz-LED-Kette dient im wesentlichen, vorzugsweise ausschließlich der Überwachung der optischen Parameter, während die anderen LED-Ketten im wesentlichen, vorzugsweise ausschließlich der Strahlungserzeugung, beispielsweise für Beleuchtungs- oder Signalzwecke dienen. Diese Unterteilung der Funktionen hat den Vorteil, dass nicht die Strahlungserzeugung bei allen LED-Ketten gleichzeitig überwacht werden muss, was bei größeren LED-Arrays zu einem erheblichen technischen Aufwand führen kann. Insbesondere kann die Referenz-LED-Kette zusammen mit dem photoempfindlichen Bauelement von den anderen LED-Ketten separiert werden, da bei der Referenz-LED-Kette eine Abstrahlung nach außen weder erforderlich noch wünschenswert ist. Umgekehrt bedeutet dies, dass vorteilhafterweise die Überwachung der optischen Parameter durch von außen einfallendes Fremdlicht wie beispielsweise Sonnenstrahlung nicht verfälscht wird. Wird lediglich die von dem LED-Array erzeugte Strahlung insgesamt detektiert, so sind in der Regel besondere Vorkehrungen zu treffen, die eine solche Verfälschung durch Fremdlicht unterbinden.
- Die Separation der Referenz-LED-Kette von den anderen LED- Ketten kann dadurch erreicht werden, dass bei dem LED-Array eine Umhüllung mit einer Strahlungsaustrittsöffnung vorgesehen ist, durch die nur die Strahlung der LED-Ketten, nicht aber die Strahlung der Referenz-LED-Kette emittiert wird.
- Eine weitere Möglichkeit zur Separation besteht darin, für die LED-Ketten eine gemeinsame Hauptabstrahlungsrichtung vorzusehen, die sich von einer der Referenz-LED-Kette zugeordneten Referenzabstrahlungsrichtung unterscheidet. Beispielsweise können die LED-Ketten einerseits und die Referenz-LED-Kette andererseits auf verschiedenen Seiten einer Leiterplatte angeordnet sein, so dass die Hauptabstrahlungsrichtung und die Referenzabstrahlungsrichtung in entgegengesetzte Richtungen weisen.
- Bevorzugt ist zur Separation der Referenz-LED-Kette von den anderen LED-Ketten eine Blende vorgesehen, die die Referenz- LED-Kette zusammen mit dem photoempfindlichen Bauelement abdeckt. Damit wird insbesondere verhindert, dass die Detektion der von der Referenz-LED-Kette erzeugten Strahlung durch Strahlung von außen verfälscht wird. Hierbei ist es vorteilhaft, die der Referenz-LED-Kette zugewandte Seite der Blende mit einer diffus reflektierenden Oberfläche oder Beschichtung zu versehen. Damit wird der zur Detektion zur Verfügung stehende Strahlungsanteil erhöht. Ferner wird die Mittelung über die von den einzelnen LEDs erzeugten Strahlungsanteile und in der Folge der Ausgleich der oben genannten statistische Schwankungen der LED-Parameter und der Fertigungstoleranzen verbessert.
- Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das LED-Array eine Konverterschaltung, die mit dem photoempfindlichen Bauelement verbunden ist und das Messsignal erzeugt. Als photoempfindliches Bauelement kann beispielsweise eine Photodiode, insbesondere eine PIN- Photodiode, dienen. Mittels der Konverterschaltung wird in Abhängigkeit von der von dem photoempfindlichen Bauelement detektierten Strahlung eine Spannung erzeugt, mit der eingangsseitig ein Ausgangskoppler, vorzugsweise ein Optokoppler, angesteuert wird. An den ausgangsseitigen Anschlüssen des Ausgangskopplers liegt dann das Messsignal zur Rückmeldung an die Stromversorgungseinheit an. Bei einem Optokoppler kann je nach Ausführung beispielsweise der Widerstand zwischen den ausgangsseitigen Anschlüssen oder ein im Optokoppler generierter Photostrom als Messsignal herangezogen werden.
- Bei einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist eine Photodiode in Serie mit einem Vorwiderstand geschaltet, so dass an dem Vorwiderstand eine Spannung abfällt, die zu dem von der Photodiode erzeugten und von der detektierten Strahlung abhängigen Photostrom proportional ist. Mit dieser Spannung wird die Basis eines Transistors angesteuert, dessen Emitter über eine Zenerdiode mit einem ersten Bezugspotential und dessen Kollektor über einen Kollektorwiderstand mit einem zweiten Bezugspotential verbunden ist. Bei einem npn- Transistor ist das zweite Bezugspotential größer, bei einem pnp-Transistor kleiner als das erste Bezugspotential.
- Weiterhin ist als Ausgangskoppler ein Optokoppler vorgesehen, dessen Eingangsseite, beispielsweise dessen eingangsseitige LED, parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors geschaltet ist.
- Durch den Vorwiderstand wird ein Schwellwert für die zu detektierenden Strahlung festgelegt. Unterhalb dieses Schwellwerts sperrt der Transistor und durch die Eingangsseite des Optokopplers fließt ein durch den Kollektorwiderstand und die Zenerdiode bestimmter Strom. Der Schwellwert wird überschritten, wenn der von der Photodiode erzeugte Photostrom so groß ist, dass die am Vorwiderstand abfallende Spannung die Summe der Zenerspannung und der Basis-Emitter-Spannung (letztere beträgt typischerweise etwa 0,65 V) übersteigt. Dann fließt ein Strom durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors, d. h. der Transistor schließt teilweise den Eingang des Optokopplers kurz, so dass der Strom durch den Optokoppler verringert wird. Entsprechend ändert sich der Ausgangswiderstand des Optokopplers. Diese Widerstandsänderung dient als Messsignal zur Steuerung der Stromversorgungseinheit.
- Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zu jeder LED-Kette und zu der Referenz-LED-Kette jeweils eine Regelungsanordnung zur Regelung einer vorgegebenen Stromverteilung auf die einzelnen LED-Ketten bzw. die Referenz-LED-Kette in Serie geschaltet. Vorteilhafterweise wird damit vermieden, dass die Ströme in den einzelnen LED- Ketten aufgrund unterschiedlicher Durchlassspannungen der einzelnen LEDs oder einem Kurzschluss einer LED zu stark von den vorgegebenen Sollstromstärken abweichen.
- Vorzugsweise umfassen diese Regelungsanordnungen jeweils eine Stromverstärkungsschaltung zur Einprägung eines vorgegebenen Betriebstroms in die LED-Ketten gemäß der vorgegebenen Stromverteilung. Die Stromverstärkungsschaltungen können dabei Regelungseingänge zur Regelung des jeweiligen Stroms in der LED-Kette aufweisen, wobei die Regelungseingänge bevorzugt miteinander verbunden sind und auf demselben Potential liegen.
- Im Rahmen der Erfindung ist weiterhin ein LED-Modul vorgesehen, das ein erfindungsgemäßes LED-Array sowie eine Stromversorgungseinheit umfaßt, wobei das LED-Array Versorgungsanschlüsse aufweist, mit denen die Stromversorgungseinheit ausgangsseitig verbunden ist. Die Stromversorgungseinheit besitzt einen Steuereingang zur Steuerung der ausgangsseitigen Betriebsspannung bzw. des ausgangsseitigen Betriebsstroms, mit dem das LED-Array versorgt wird. Dabei ist der Ausgang des LED-Arrays, an dem das Messsignal zur Rückmeldung der erzeugten Strahlung anliegt, mit dem Steuereingang der Stromversorgungseinheit verbunden. Vorteilhafterweise können bei einem solchen LED- Modul mittels der Rückmeldung der erzeugten Strahlung an die Stromversorgungseinheit die Betriebsparameter wie Betriebsstrom und Betriebsspannung so nachgeführt werden, dass über die gesamte Lebensdauer eine nahezu konstante optische Leistung erreicht bzw. eine mit zunehmender Alterung auftretende Abnahme der Strahlungseffizienz bei den LED- Ketten ausgeglichen wird.
- Die Erfindung ist insbesondere zur Verwendung in Signalanlagen wie Verkehrsampeln oder Bahnsignalanlagen geeignet. Hier ist von besonderem Vorteil, dass bei der Erfindung eine nahezu konstante Strahlungsleistung und damit die Einhaltung vorgeschriebener Untergrenzen für die Strahlungsleistung für die gesamte Lebensdauer gewährleistet ist, ahne dass eine Überdimensionierung oder eine überhöhte Strahlungserzeugung zu Beginn der Lebensdauer erforderlich ist.
- Weitere Merkmale Vorzüge und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Fig. 1 bis 7.
- Es zeigen
- Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED-Moduls,
- Fig. 2 ein schematisches Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED-Arrays,
- Fig. 3 eine schematische perspektivische Detailansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED-Arrays,
- Fig. 4 ein schematische Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED-Arrays,
- Fig. 5 ein schematisches Schaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED-Arrays,
- Fig. 6 ein schematisches Schaltbild eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED-Arrays, und
- Fig. 7 ein schematisches Schaltbild eines sechsten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED-Arrays.
- Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
- Das in Fig. 1 gezeigte Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED-Moduls 1 umfaßt ein LED-Array 2 und eine Stromversorgungseinheit 3 (Power Supply). Das LED-Array 2 wird im nachfolgend noch genauer beschrieben.
- Die Eingänge 4 der Stromversorgungseinheit 3 sind mit einer allgemein verfügbaren Stromquelle, beispielsweise einem öffentlichen Stromnetz 14 verbunden. Die Stromversorgungseinheit 3 wandelt die eingangsseitige Spannung so um, dass an den Ausgängen 5 eine Spannung zur Verfügung steht, die zum Betrieb eines LED-Arrays geeignet ist. Dazu ist es in der Regel erforderlich, die eingangsseitig anliegende Spannung herunterzutransformieren und gleichzurichten bzw. den Betriebsstrom zu glätten.
- Typischerweise liegt die Durchlassspannung einer einzelnen LED im Bereich von 1 V bis 5 V, so dass je nach Anzahl der LEDs in den LED-Ketten eine Spannung zwischen 5 V und 30 V, also im Niederspannungsbereich zum Betrieb des LED-Arrays geeignet ist. Je nach Art und Anzahl der LEDs können dabei Betriebsströme bis zu mehreren Ampere fließen. Dies trifft insbesondere auf LED-Module für Signalanlagen zu, die auch bei Tageslicht und ungünstigen Lichtverhältnissen weithin sichtbar sein müssen und eine entsprechend große Zahl von LEDs aufweisen.
- Das LED-Array 2 weist Ausgänge 6 auf, über die ein elektrisches Messsignal, das von der von dem LED-Array erzeugten Strahlung abhängt, an die Stromversorgungseinheit 5 übertragen wird. Die Stromversorgungseinheit 5 ist so gestaltet, dass der Betriebsstrom bzw. die Betriebsspannung des LED-Arrays 2 entsprechend dem elektrischen Messsignal nachgeführt wird. Insgesamt wird damit eine konstante Strahlungsleistung erreicht, die insbesondere auch bei Alterung der LEDs und einer damit einhergehenden Verminderung der Strahlungseffizienz nahezu unverändert bleibt. Dies gilt selbstverständlich nur, solange der Verlust an Strahlungseffizienz durch eine Erhöhung der Betriebsparameter ausgleichbar ist.
- Fig. 2 zeigt schematisch ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen LED-Arrays 2. Das LED-Array 2 weist eine Mehrzahl von parallel geschalteten LED-Ketten LK1, LK2 . . . LKn, d. h. LED- Serienschaltungen, auf.
- Im Rahmen der Erfindung ist unter einer Parallelschaltung der LED-Ketten bzw. der Referenz-LED-Kette eine anodenseitige oder kathodenseitige Verbindung der LED-Ketten zu verstehen. Dabei ist es möglich, aber nicht zwingend erforderlich, dass die LED-Ketten anodenseitig und kathodenseitig verbunden sind.
- Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die LED-Ketten LK1, LK2, . . . LKn anodenseitig verbunden. Um eine optimale Stromverteilung auf die einzelnen LED-Ketten zu erzielen, ist eine optionale Stromverteilungsschaltung 7 vorgesehen. Dabei ist zu jeder LED-Kette jeweils eine Regelungsanordnung RA1, RA2, . . ., RAn in Serie geschaltet. Diese Regelungsanordnungen dienen dazu, die Ströme in den LED-Ketten gemäß einer vorgegebenen Stromverteilung aufzuteilen. Die Regelungsanordnungen sind im einzelnen im Zusammenhang mit den in Fig. 5 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Parallel zu den LED-Ketten LK1, LK2, . . . LKn ist eine Referenz- LED-Kette LKR angeordnet. Diese Referenz-LED-Kette LKR ist entsprechend den anderen LED-Ketten bestückt und mit einer Regelungsanordnung RAR in Serie geschaltet. Anhand der Referenz-LED-Kette wird exemplarisch die Strahlungserzeugung der anderen LED-Ketten mittels eines photoempfindlichen Bauelements in Form einer Photodiode PD, vorzugsweise einer PIN-Photodiode überwacht.
- Die Verwendung einer gesonderten Referenz-LED-Kette LKR zur Überwachung der Strahlungserzeugung hat den Vorteil, dass die Referenz-LED-Kette LKR, die im Gegensatz zu den übrigen LED- Ketten LK1, LK2, . . . LKn nicht der gemeinsamen Strahlungserzeugung oder Beleuchtungszwecken dient, zusammen mit der Photodiode PD von den übrigen LED-Ketten separiert und so eine Störung, beispielsweise durch von Fremdlicht, effizient unterdrückt werden kann. Bei der unmittelbaren Detektion der von dem LED-Array erzeugten Gesamtstrahlung müßten hierzu besondere Vorkehrungen getroffen werden, die die Abstrahlcharakteristik des LED-Arrays beeinträchtigen können.
- Bevorzugt weisen bei der Erfindung die Referenz-LED-Kette LKR und zumindest eine der LED-Ketten LEDs desselben Typs auf, die insbesondere aus derselben Fertigungscharge stammen. Dadurch wird gewährleistet, dass die LEDs der Referenz-LED- Kette ein ähnliches Alterungsverhalten zeigen wie die übrigen LEDs, so dass eine alterungbedingte Verminderung der Strahlungsleistung bei der Referenz-LED-Kette auch signifikant für eine entsprechende Alterung der übrigen LED- Ketten LK1, LK2, . . . LKn ist.
- Mittels einer Konverterschaltung 8, umfassend einen Widerstand RPD, einen Transistor TC mit einem Kollektorwiderstand RC und eine Zenerdiode ZD im Emitterzweig sowie einen Ausgangskoppler in Form eines Optokopplers OC, wird die von der Photodiode PD detektierte Strahlung in ein elektrisches Messsignal umgewandelt, das an dem Ausgang 6 des LED-Arrays anliegt.
- Dazu ist die Photodiode PD mit dem Widerstand RPD in Serie geschaltet, an dem ein Spannung abfällt, die zu dem von der Photodiode PD erzeugten Photostrom proportional ist und somit von der Strahlungsleistung der Referenz-LED-Kette LKR abhängt.
- Anodenseitig ist die Photodiode PD mit der Basis des Transistors TC verbunden, so dass die an dem Widerstand RPD abfallende Spannung gleich der Basisspannung des Transistor TC ist. Parallel zur Kollektor-Emitterstrecke des Transistors ist die eingangsseitige LED des Optokopplers OC geschaltet.
- Der Widerstand RPD legt dabei einen Schwellwert für die Strahlungsleistung der Referenz-LED-Kette fest. Dieser Schwellwert ist durch denjenigen Photostrom bestimmt, der an dem Widerstand eine Spannung abfallen läßt, die gleich der Summe der Zenerspannung der Zenerdiode ZD und der Basis- Emitter-Spannung des durchgeschalteten Transistors TC, typischerweise 0,65 V, ist.
- Ist die Strahlungsleistung geringer als der Schwellwert, so fällt an dem Widerstand eine Spannung ab, die kleiner als die genannte Summe ist, und der Transistor sperrt. Durch die eingangsseitige LED des Optokopplers OC fließt dann ein durch die Zenerdiode ZD und den Kollektorwiderstand RC vorgegebener Strom, resultierend in einem entsprechenden Kollektor- Emitter-Widerstand des ausgangsseitigen Phototransistors. Dieser Kollektor-Emitter-Widerstand dient als elektrisches Messsignal, das über die Ausgänge 6 an die Stromversorgungseinheit zurückgemeldet wird.
- Steigt die optische Leistung der Referenz-LED-Kette über den Schwellwert, so öffnet der Transistor und schließt die eingangsseitige LED des Optokopplers OC zumindest teilweise kurz. Damit sinkt der durch eingangsseitige LED fließende Betriebsstrom und der Kollektor-Emitter-Widerstand des ausgangsseitigen Phototransistors steigt. Diese Widerstandsänderung wird über die Ausgänge 6 an die Stromversorgungseinheit übertragen, die hierauf mit einer Verringerung des Betriebsstroms reagiert.
- Sinkt im entgegengesetzten Fall die optische Leistung der Referenz-LED-Kette und damit der Strahlungseinfall auf die Photodiode PD, so sperrt der Transistor TC und es wird mehr Strom über den Optokoppler OC abgeführt, was zu einer Verkleinerung des Kollektor-Emitter-Widerstandes des ausgangsseitigen Phototransistors im Optokoppler führt. Diese Verringerung des Widerstands bewirkt bei der Stromversorgungseinheit eine Erhöhung des Betriebsstroms.
- Fig. 3 zeigt schematisch eine beispielhafte räumliche Anordnung der LEDs 9 der Referenz-LED-Kette LKR und eines photoempfindlichen Bauteils bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen LED-Arrays. Die LEDs 9 der Referenz-LED-Kette, bevorzugt oberflächenmontierbare LEDs, und das photoempfindliche Bauteil 10, beispielsweise eine Photodiode, sind auf eine gemeinsame Leiterplatte 10 montiert.
- Die LEDs 9 sind um das photoempfindliche Bauteil herum angeordnet, so dass die von den LEDs 9 der Referenz-LED-Kette LKR erzeugte Strahlung zuverlässig und reproduzierbar von dem photoempfindlichen Bauelement 10 detektiert wird.
- Selbstverständlich kann das photoempfindliche Bauelement 10 auch an einem anderen Ort, der im Lichtkegel mindestens einer Referenz-LED liegt, positioniert sein.
- In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen LED-Arrays ist im Schnitt dargestellt. In Erweiterung des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels sind die LEDs 9 der Referenz-LED-Kette LKR zusammen mit dem photoempfindlichen Bauelement PD mit einer gemeinsamen Blende 12 abgedeckt bzw. eingekapselt, die das photoempfindliche Bauelement vor Fremdlichteinstrahlung, beispielsweise durch Sonnenlicht, schützt. Dies verhindert, dass das Messsignal durch Fremdlicht verfälscht wird.
- Vorzugsweise weist die Blende 12 auf der den LEDs 9 zugewandten Seite eine diffus reflektierende Oberfläche oder Beschichtung auf. Damit wird die auf das photoempfindliche Bauteil PD einfallende Strahlung und in der Folge der optische Wirkungsgrad und die Genauigkeit bei der Rückmeldung an die Stromversorgungseinheit erhöht.
- Die in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer LED-Arrays betreffen insbesondere die in Fig. 2 bereits schematisch .dargestellte Stromverteilungschaltung 7. Hierbei handelt es sich um eine Schaltungsanordnung zur Aufteilung eines Gesamtstromes auf die einzelnen parallel geschalteten LED-Ketten LK1, LK2, . . . LKn des LED-Arrays 2.
- Bei einer Parallelschaltung von LED-Ketten können bereits kleine Unterschiede der Durchlassspannungen bei den einzelnen LEDs bzw. kleine Änderungen der Durchlassspannungen aufgrund der steilen U-I-Kennlinie von LEDs eine große Stromänderung in den LED-Ketten bewirken, die zu einer großen Abweichung der Stromstärke von einem vorgegebenen Sollwert in den einzelnen LED-Ketten führen kann.
- Um dem entgegenzuwirken, sind bei herkömmlichen Parallelschaltungen von LED-Ketten oftmals in Serie zu den LED-Ketten geschaltete Widerstände vorgesehen. Diese Widerstände führen zu einer insgesamt flacheren U-I-Kennlinie der LED-Ketten, wodurch eine gewisse Limitierung der Stroms in den einzelnen LED-Ketten erreicht wird. Mit steigenden Anforderungen an die Genauigkeit der Stromverteilung auf die einzelnen LED-Ketten wachsen allerdings auch die Widerstandswerte bzw. die an den Widerständen abfallenden Spannungen, die dann typischerweise etwa in der Größenordnung der an den LEDs abfallenden Spannung liegen. Dies führt zu einer deutlichen Verschlechterung des optischen Wirkungsgrades des Gesamtsystems und in der Folge zu einem energetisch unwirtschaftlichen Betrieb.
- Als alternative Lösung des oben geschilderten Problems ist eine sehr feine Gruppierung der LEDs hinsichtlich der Durchlassspannungen möglich. Dies bringt jedoch zusätzliche Kosten mit sich, da eine entsprechende Logistik und Lagerhaltung für die LEDs erforderlich ist. Ferner ist die Durchlassspannung einer LED temperaturabhängig, wobei bei verschiedenen LEDs auch unterschiedliche Temperaturabhängigkeiten auftreten können, so dass die genannte Gruppierung im Falle einer Temperaturänderung das geschilderte Problem nur teilweise löst.
- Eine extreme Veränderung der Durchlassspannung bei einer LED- Kette kann auch dadurch verursacht werden, dass bei einer LED ein Kurzschluss auftritt oder eine LED zu einer Unterbrechung der LED-Kette führt, die LED beispielsweise "durchbrennt". Dies führt in der Regel bei einer Stromeinstellung mittels seriell geschalteter Widerstände zu einer starken Umverteilung der Ströme in den LED-Ketten.
- Daher ist es wünschenswert, eine für das LED-Array vorgesehene Stromaufteilung auch bei Veränderung der Durchlassspannung in den einzelnen Ketten so weit wie möglich aufrechtzuerhalten.
- Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel wird dieses Problem dadurch gelöst, dass zu jeder LED-Kette LK1, LK2, . . . LKn eine Regelungsanordnung RA1, RA2, . . . RAn in Serie geschaltet ist. Die Regelungsanordnungen RA1, RA2, . . . RAn umfassen jeweils eine Stromverstärkungsschaltung, mittels der der Strom durch die einzelnen LED-Ketten LK1, LK2, . . . LKn eingestellt wird.
- Bei einer solchen Schaltungsanordnung ist vorteilhafterweise die Stromstärke im wesentlichen konstant und schwankt nur noch in der Größenordnung weniger mA. Auch eine deutliche Veränderung der Durchlassspannung in einer LED-Kette, beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses einer LED, führt vorteilhafterweise nicht zum Zusammenbruch der Stromaufteilung. Eine kostenträchtige Gruppierung der LEDs nach Durchlassspannung entfällt damit. An den Regelungsanordnungen fällt jeweils nur eine vergleichsweise geringe Spannung ab, was vor allem bei längeren LED-Ketten zu einem energetisch vorteilhaften Gesamtsystem führt.
- Im einzelnen sind bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von LED-Ketten LK1, LK2, . . . LKn mit jeweils mehreren LEDs 13 durch eine anodenseitige Verbindung parallel geschaltet. Seriell ist jede LED-Kette über eine optionale Sicherung Fu1, Fu2, . . . Fun, die beispielsweise als Schmelzwiderstand ausgeführt sein kann, mit einer Regelungsanordnung RA1, RA2, . . . RAn verbunden. Die Regelungsanordnungen umfassen jeweils einen npn- Transistor T1, T2, . . . Tn, dessen Kollektoranschluss C1, C2, . . . Cn mit der Kathodenseite der zugehörigen LED-Kette bzw. der gegebenenfalls dazwischengeschalteten Sicherung Fu1, Fu2, . . . Fun verbunden ist und dessen Emitteranschluss E1, E2, . . . En jeweils über einen Emitterwiderstand R12, R22, . . . Rn2 an den Minuspol einer Versorgungsspannung UV angeschlossen ist.
- Zwischen der Kathodenseite jeder LED-Kette LK1, LK2, . . . LKn bzw. der optionalen Sicherung Fu1, Fu2, . . . Fun und dem jeweiligen Basisanschluss des zugehörigen Transistors T1, T2, . . . Tn ist eine Serienschaltung aus einer Diode D1, D2,. . . Dn und einem Widerstand R11, R21, . . . Rn1 geschaltet. Die Basisanschlüsse B1, B2, . . . Bn der Transistoren T1, T2, . . . Tn sind untereinander verbunden.
- Im Betrieb fällt an den Emitterwiderständen R12, R22, . . . Rn2 bei einem Emitterstrom 11, 12, . . . In eine Spannung Rx2.Ix, x = 1, 2 . . . n, ab. An den Basis-Emitter-Strecken der Transistoren T1, T2, . . . Tn tritt ein Spannungsabfall von etwa 0,65 V auf, so dass in Summe die Transitorbasen jeweils auf einem Potential Rx2.Ix + 0,65 V, x = 1, 2 . . . n, über der negativen Versorungsspannung liegen. Da die Transistorbasen untereinander elektrisch verbunden sind, wird über die Transistoren T1, T2, . . . Tn der Strom durch die verschiedenen Emitterwiderstände R12, R22, . . . Rn2 so verteilt, dass die jeweilige Potentialdifferenz zwischen den Transistorbasen und der negativen Versorgungsspannung bei den Regelungsanordnungen RA1, RA2, . . . RAn gleich ist.
- Gegenüber den Emitterströmen sind die Basisströme in der Regel vernachlässigbar, d. h. die Emitterströme sind etwa gleich den Kollektorströmen, so dass durch die beschriebene Einstellung der Emitterströme zugleich der Kollektorstrom bzw. der Strom in der zugehörigen LED-Kette festgelegt ist. Insgesamt werden so die Ströme in den LED-Ketten durch die Emitterwiderstände R12, R22, Rn2 festgelegt, wobei die Ströme jeweils umgekehrt proportional zu den Emitterwiderständen sind.
- Soll ein Gesamtstrom gleichmäßig auf die verschiedenen Ketten aufgeteilt werden, so müssen alle Emitterwiderstände denselben Widerstandswert aufweisen. Aber auch eine davon abweichende, unterschiedliche Bestromung der LED-Ketten kann durch unterschiedliche Werte der Emitterwiderstände ohne besonderen Aufwand realisiert werden.
- Die Versorgung der Basiseingänge der Transistoren T1, T2, . . . Tn erfolgt jeweils über die Dioden D1, D2, . . . Dn und die Widerstände R11, R21, . . . Rn1. Den Dioden Dx kommt hierbei eine Doppelfunktion zu: Einerseits stellen die Dioden stabile Betriebsbedingung für die Transistoren sicher, andererseits unterdrücken sie Querströme zwischen den einzelnen LED- Ketten. Ansonsten könnten Potentialunterschiede in den einzelnen LED-Ketten, die beispielsweise von unterschiedlichen Durchlassspannungen in den LED-Ketten, etwa auch wegen einer kurzgeschlossenen LED, hervorgerufen sein können, dazu führen, dass über die gemeinsame Verbindung der Transistorbasen B1, B2, . . . Bn ein Strom von einer LED-Kette in eine andere LED-Kette fließt.
- An den Dioden D1, D2, . . . Dn muss dabei eine so große Spannung abfallen, dass die Transistoren in einen stabilen Betriebszustand gelangen. Als Dioden D1, D2, . . . Dn können auch LEDs verwendet werden, die dann zusätzlich als Indikator für unterschiedliche Durchlassspannungen in den einzelnen Ketten dienen können.
- Die Widerstände R11, R21, . . . Rn1 in den jeweiligen Kollektor- Basis-Verbindungen müssen nicht zwangsläufig denselben Wert aufweisen. Für eine optimale Zuverlässigkeit und Symmetrie der Anordnung ist es jedoch vorteilhaft, gleiche Widerstände R11, R21, . . . Rn1 vorzusehen.
- Bei der gezeigte Schaltung ist es von Vorteil, dass die Ströme für die Basiseingänge B1, B2, . . . Bn der Transistoren T1, T2, . . . Tn über die Dioden D1, D2, . . . D2n und die Widerstände R11, R2, . . . Rn1 direkt von den Strömen in den zugehörigen LED- Ketten LK1, LK2, . . . LKn abgezweigt werden. Dadurch wird eine hohe Stabilität der Schaltung gegenüber fertigungsbedingten Schwankungen der Stromverstärkungsfaktoren, d. h. dem Verhältnis von Kollektorstrom zu Basisstrom der Transistoren, gewährleistet. Die LED-Kette mit der höchsten Durchlassspannung bestimmt den Arbeitspunkt der Schaltung, wobei für jeden Transistor Transistor T1, T2, . . . Tn ein stabiler Betriebszustand sichergestellt ist.
- Vorteilhafterweise wird von jeder LED-Kette ein Teilstrom zur Steuerung abgezweigt, wodurch wird die Zuverlässigkeit des Systems erhöht wird. Bei Verwendung von Emitterwiderständen mit einer Toleranz von 1% ergibt sich eine Basisstromschwankung von lediglich 2% und damit eine Stromverteilung mit hoher Genauigkeit.
- Die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Serie zu den LED-Ketten geschalteten Sicherungen Fu1, Fu2, . . . Fun sind optional und insbesondere bei Anwendungen mit erhöhten Sicherheitsanfordungen vorteilhaft. Vorzugsweise sind die Sicherungen als Schmelzwiderstände ausgeführt.
- Falls aufgrund einer Störung ein zu hoher Strom, beispielsweise der doppelte Sollstrom, durch eine LED-Kette fließt, brennt die entsprechende Sicherung und schaltet so die LED-Kette zuverlässig und definiert ab. Auf die verbleibenden intakten LED-Ketten werden weiterhin die Ströme entsprechend der vorgegebenen Stromverteilung aufgeteilt.
- Dabei fließen über die Widerstände R11, R21, . . . Rn1 der noch intakten LED-Ketten zusätzliche Ströme, um an dem Emitterwiderstand der defekten LED-Kette den erforderlichen Spannungsabfall aufrechtzuerhalten. Diese Zusatzströme bewirken einen erhöhten Gesamtspannungsabfall am LED-Array, der von einer Ansteuerung oder Stromversorgungseinheit erkannt und entsprechend ausgewertet werden kann.
- Die Referenz-LED-Kette LKR ist in der gleichen Art und Weise wie die übrigen LED-Ketten mit einem optionalen Schmelzwiderstand FuR und einer Regelungsanordnung RAR, umfassend einen Transistor TR mit einem Emitterwiderstand RR2 und einer Kollektor-Basis-Verbindung mit einem Widerstand RR1 und einer Diode DR, in Serie geschaltet. Entsprechend wird wie vorhergehend beschrieben auch die Referenz-LED-Kette nach Maßgabe des Emitterwiderstands RR2 bestromt, so dass hinsichtlich der Stromaufteilung die Referenz-LED-Kette sich nicht von den übrigen LED-Ketten unterscheidet.
- Zur Rückmeldung der Strahlungsleistung ist wie bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen als photoempfindliches Bauelement eine Photodiode vorgesehen. Mittels des in Serie geschalteten Widerstands RPD wird der von der Photodiode erzeugte Photostrom in eine Spannung umgewandelt, die an dem Ausgang 6' anliegt und als elektrisches Messignal für die Rückmeldung and die Stromversorgungseinheit verwendet werden kann. Vorzugsweise schließt sich an den Ausgang 6' noch die in Fig. 2 gezeigte Konverterschaltung 8 (abgesehen von dem bereits vorhandenen Widerstand RPD) an (nicht dargestellt).
- In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Im Unterschied zu dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind hier die LED-Ketten LK1, LK2, . . . LKn kathodenseitig verbunden und anodenseitig jeweils über eine optionale Sicherung Fu1, Fu2, . . . Fun mit einer Regelungsanordnung RA1, RA2, . . . RAn in Serie geschaltet. Die Regelungsanordungen sind entsprechend mit pnp-Transistoren aufgebaut. Die Funktionsweise entspricht dem vorherigen Ausführungsbeispiel. Ebenso ist die Referenz-LED-Kette wie die übrigen LED-Ketten geschaltet, so dass sich auch diesbezüglich die Funktionsweise gegenüber dem vorigen Ausführungsbeispiel nicht ändert.
- Das in Fig. 7 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel darin, dass statt der jeweiligen Verbindung zwischen Kollektor Cx und Emitter Ex, x = 1 . . . n, R, eine gemeinsame Asteuerschaltung vorgesehen ist, die die Zenerdiode ZD2 und den Vorwiderstand RZ umfaßt.
- Optional kann eine Sicherung Fuß vorgesehen sein. Bei einer Unterbrechung einer LED-Kette fließt über die Ansteuerschaltung ein erhöhter Strom zur Aufrechterhaltung des Spannungsabfalls am Emitterwiderstand der unterbrochenen LED-Kette. Falls mehr als eine vorgegebene Zahl von LED- Ketten unterbrochen sind bzw. der Strom durch die Ansteuerschaltung eine vorgegebene Grenze übersteigt, schaltet die Sicherung Fuß das LED-Array definiert ab. Dies kann insbesondere bei Anwendungen mit erhöhten Sicherheitsanforderungen vorteilhaft sein.
- Die in Fig. 7 gezeigte Variante zeichnet sich gegenüber den in Fig. 5 und 6 dargestellten Varianten durch einen geringeren Schaltungsaufwand aus, erfordert aber einen höheren Spannungsabfall an den Regelungsanordungen RA1, RA2, . . . RAn, RAR, so dass der Wirkungsgrad etwas geringer ist. Zudem führt die gemeinsame Ansteuerung zu einer etwas verminderten Stabilität. Die in Fig. 7 gezeigte Variante mit gemeinsamer Ansteuerschaltung kann entsprechend auch bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden.
- Die Erläuterung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele stellt selbstverständlich keine Einschränkung der Erfindung. hierauf dar. Vielmehr können auch einzelen Elemente oder Teilaspekte der Ausführungsbeispiele im Rahmen der Erfindung kombiniert werden.
Claims (20)
1. LED-Array (2) mit einer Mehrzahl von LED-Ketten
(LK1 . . . LKn), die jeweils mindestens eine LED (13) aufweisen
und parallel geschaltet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
das LED-Array (2) mindestens einen Ausgang (6, 6') zur
Rückmeldung der erzeugten Strahlung an eine
Stromversorgungseinheit (S) aufweist.
2. LED-Array nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Referenz-LED-Kette (LKR), die zu den LED-
Ketten (LK1 . . . LKn) parallel geschaltet ist, sowie ein
photoempfindliches Bauelement (PD) vorgesehen ist, wobei das
photoemfindliche Bauelement (PD) die von der Referenz-LED-
Kette (LKR) emittierte Strahlung detektiert,
und mittels des photoemfindlichen Bauelements (PD) ein
Messsignal in Abhängigkeit der von der Referenz-LED-Kette
(LKR) erzeugten Strahlung generiert wird, das an dem Ausgang
(6, 6') anliegt.
3. LED-Array (2) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das photoempfindliche Bauelement (PD) nur die von der
Referenz-LED-Kette (LKR) emittierte Strahlung detektiert.
4. LED-Array (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das LED-Array (2) eine Umhüllung mit einer
Strahlungsaustrittsöffnung aufweist, wobei nur die von den
LED-Ketten (LK1 . . . LKn) erzeugte Strahlung durch die
Strahlungsaustrittsöffnung emittiert wird.
5. LED-Array (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
den LED-Ketten (LK1 . . . LKn) eine gemeinsame
Hauptabstrahlungsrichtung und der Referenz-LED-Kette (LKR)
eine Referenzabstrahlungsrichtung zugeordnet ist, wobei die
Hauptabstrahlungsrichtung von der
Referenzabstrahlungsrichtung verschieden ist.
6. LED-Array (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Blende (12) vorgesehen ist, die die Referenz-LED-Kette
(LKR) und das photoempfindliches Bauelement (PD) abgedeckt.
7. LED-Array (2) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Blende (12) eine der Referenz-LED-Kette (LKR) zugewandte
Seite (14) mit einer diffus reflektierenden Oberfläche
aufweist.
8. LED-Array (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Messsignal mittels einer Konverterschaltung (e) erzeugt
wird.
9. LED-Array (2) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Konverterschaltung (8) einen Ausgangskoppler,
vorzugsweise einen Optokoppler (OC), mit einem Eingang und
einem Ausgang aufweist, in der Konverterschaltung (8) eine
Spannung in Abhängigkeit der von dem photoempfindlichen
Bauelement (PD) detektierten Strahlung erzeugt wird, mit der
der Kopplereingang angesteuert wird, und der Kopplerausgang
mit dem Ausgang (6) verbunden ist.
10. LED-Array (2) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Konverterschaltung (8) eine Photodiode (PD) mit einem in
Serie geschalteten Widerstand (RPD) sowie einen Transistor
(TC) mit einer Zenerdiode (ZD) im Emitterzweig und einem
Kollektorwiderstand (RC) im Kollektorzweig aufweist, wobei
die Photodiode (PD) anodenseitig oder kathodenseitig mit der
Transistorbasis verbunden ist, und der Eingang des
Ausgangskopplers (OC) an Kollektor und Emitter des
Transistors (TC) angeschlossen ist.
11. LED-Array (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
zu den LED-Ketten (LK1 . . . LKn) und zu der Referenz-LED-Kette
(LKR) jeweils eine Regelungsanordnung (RA1 . . . RAn, RAR) in
Serie geschaltet ist, wobei die Regelungsanordnungen
(RA1 . . . RAn, RAR) zur Einstellung der Ströme in den
zugehörigen LED-Ketten (LK1 . . . LKn) bzw. in der Referenz-LED-
Kette (LKR) gemäß einer vorgegebenen Stromverteilung dienen.
12. LED-Array (2) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Regelungsanordnungen (RA1 . . . RAn, RAR) jeweils eine
Stromverstärkungsschaltung zur Einprägung eines Stroms in die
LED-Ketten (LK1, . . . LKn) bzw. die Referenz-LED-Kette (LKR)
gemäß der vorgegebenen Stromverteilung umfassen.
13. LED-Array (2) nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stromverstärkungsschaltungen jeweils einen
Regelungseingang zur Regelung des Stroms in der zugehörigen
LED-Kette (LK1 . . . LKn) bzw. der Referenz-LED-Kette (LKR)
aufweisen, wobei die Regelungseingänge miteinander verbunden
sind.
14. LED-Modul (1),
dadurch gekennzeichnet, dass
das LED-Modul (1) ein LED-Array (2) nach einem der Ansprüche
1 bis 13 enthält.
15. LED-Modul nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
das LED-Array (2) Versorgungsanschlüsse aufweist, mit denen
eine Stromversorgungseinheit (5) ausgangsseitig verbunden
ist, und die Stromversorgungseinheit (5) einen Steuereingang
zur Steuerung einer ausgangsseitigen Betriebsspannung für das
LED-Array (2) aufweist, in den das Messsignal eingespeist
wird.
16. LED-Modul (1) nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
das LED-Array (2) Versorgungsanschlüsse aufweist, mit denen
eine Stromversorgungseinheit (5) ausgangsseitig verbunden
ist, und die Stromversorgungseinheit (5) einen Steuereingang
zur Steuerung eines ausgangsseitigen Betriebsstroms für das
LED-Array (2) aufweist, in den das Messsignal eingespeist
wird.
17. LED-Modul (1) nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
anhand des Messsignals die Betriebsspannung bzw. der
Betriebsstrom so geregelt wird, dass die von den LED-Ketten
(LK1 . . . LKn) erzeugte Strahlungsleistung annähernd konstant
ist.
18. LED-Modul (1) nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels der Regelung der Betriebsspannung bzw. des
Betriebsstroms eine mit zunehmender Alterung auftretende
Abnahme der Strahlungseffizienz bei den LED-Ketten
(LK1 . . . LKn) ausgeglichen wird.
19. LED-Array (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13
dadurch gekennzeichnet, dass
es zur Erzeugung eines Lichtsignals bei einem Verkehrssignal,
insbesondere einer Verkehrsampel, oder einem Bahnsignal
dient.
20. LED-Modul (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
es zur Erzeugung eines Lichtsignals bei einem Verkehrssignal,
insbesondere einer Verkehrsampel, oder einem Bahnsignal
dient.
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