EP1185147B1 - Spannungsversorgung von LED's für Beleuchtungszwecke - Google Patents

Spannungsversorgung von LED's für Beleuchtungszwecke Download PDF

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EP1185147B1
EP1185147B1 EP01106716A EP01106716A EP1185147B1 EP 1185147 B1 EP1185147 B1 EP 1185147B1 EP 01106716 A EP01106716 A EP 01106716A EP 01106716 A EP01106716 A EP 01106716A EP 1185147 B1 EP1185147 B1 EP 1185147B1
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EP
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transistor
voltage
light emitting
emitting diode
constant current
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Reinhard BÖCKLE
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Tridonicatco GmbH and Co KG
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Tridonicatco GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits

Definitions

  • the present invention relates to a control circuit for at least one Light-emitting diode or for a light-emitting diode arrangement, on a light-emitting diode arrangement and a method for supplying a constant current source with a Supply voltage.
  • the invention relates generally to the field of light emitting diodes (LEDs) and more specifically - in the field of the use of such LEDs Illumination purposes.
  • LEDs light emitting diodes
  • Yield light output per watt
  • the blue LEDs necessary for the generation of white light have recently achieved a satisfactory level of efficiency.
  • FIG. 4 shows a control circuit as it is present in products manufactured by the company Color Kinetics are sold and essentially the US patent mentioned correspond.
  • the LED LED is controlled with a constant current source KSQ.
  • the Constant current source has a bipolar transistor, with the light emitting diode LED the collector of an NPN transistor is connected.
  • the emitter of transistor Q1 Constant current source KSQ is grounded by means of an ohmic resistor R2 connected and via the PWM circuit for regulating the current to the control connection of transistor Q1 fed back.
  • the NPN transistor provides a switchable Current drain (also known as current sink or in English "current sink”).
  • the diode current is detected by means of the ohmic resistor R2 and by means of Change in base voltage regulated to a setpoint.
  • the transistor Q1 can only keep the output current constant as long as it is not oversaturated, ie as long as the voltage U CE between its collector and its emitter is greater than the saturation voltage U CESAT .
  • the saturation voltage is usually between about 0.7 and 1.2 volts.
  • the supply voltage U CC is therefore applied, which is clearly above the sum of the flux voltage at the light-emitting diode LED and the saturation voltage U CESAT .
  • a safety margin is thus created in order to be able to reliably compensate for production-related or thermal tolerances or fluctuations in the flow voltage of the diode.
  • a sufficiently large safety margin is thus added to the usual saturation voltage U CESAT .
  • a control circuit of the type described above is also from, for example GB 2 333 593 known.
  • US Pat. No. 5,929,617 describes a so-called LDO (low dropout) regulator for delivering a regulated voltage to a load, the Falling voltage is monitored via the transistor of the circuit arrangement. If this voltage falls below a certain minimum value, the current supplied to the load is reduced to cause the transistor to transition to prevent non-adjustable range.
  • LDO low dropout
  • a control circuit is therefore provided for at least one light-emitting diode or light-emitting diode arrangement.
  • the drive circuit has a constant current source, to which a supply voltage is applied and which has a transistor with a control connection and two output-side connections, the light-emitting diode or light-emitting diode arrangement being connected in series with one of the output-side connections of the transistor.
  • a control loop is provided which, in the event that a bipolar transistor is used, detects the collector-emitter voltage and / or the collector base voltage of the transistor. If, however, an FET transistor is used, the voltage drop between the two output-side connections of the transistor is detected.
  • the supply voltage of the constant current source is then set in such a way that the voltage drop U CE between the two output-side connections of the transistor corresponds to a desired value which is above the saturation voltage U CESAT of the transistor.
  • the control loop can be a function for signal processing of the detected Have voltage drop.
  • a light-emitting diode arrangement which has at least two groups of light-emitting diodes of different colors, wherein again each group has at least one light emitting diode.
  • each group of light emitting diodes has a control circuit as described above intended.
  • a method for regulating the supply voltage of a constant current source for at least one light-emitting diode has a transistor with a control connection and two output-side connections and the light-emitting diode is connected in series with one of the output-side connections of the transistor.
  • the method has the step of detecting the collector-emitter voltage and / or the collector base voltage of the transistor. If, however, an FET transistor is used, the voltage drop between the two output-side connections of the transistor is detected.
  • the supply voltage of the constant current source is set in such a way that the voltage drop between the two output-side connections of the transistor corresponds to a desired value which is above the saturation voltage U CESAT of the transistor.
  • the detected voltage drop can be processed as a signal in the feedback loop.
  • the transistor Constant current source is an npn bipolar transistor connected as a current sink.
  • this can be done using a pnp transistor as a switchable current source be replaced.
  • both cases are also in FET technology, e.g. with IGBTs, realizable.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a control circuit for an LED array 5, that several groups 10, 11, 12 each consisting of several red, green or has blue LEDs.
  • entire LED array 5 supplied with constant current sources 2.
  • Constant current sources 2 is a common feedback or control loop 6 provided that - as will be explained later - as the actual value Voltage drop at the output terminals of the transistor is detected and closed a power section 1 with regulated (adjustable) DC output voltage.
  • the power unit 1 supplies the constant current sources 2 with a regulated DC supply voltage.
  • a sequence controller (controller) 9 is provided, which Target current by changing the voltage signals at the control connections of the Can set transistors of constant current sources 2.
  • the structure of the constant current source 2 is shown in detail in FIG.
  • essential Component of constant current source 2 is a transistor, here an npn bipolar transistor 3, the collector side with the light-emitting diode or a light-emitting diode arrangement 5 is connected and its emitter is connected to a measuring resistor (ohmic resistor) 4 connected is. Since the current through the measuring resistor 4 essentially the current through the LED 5 (the base current can be neglected), is the Diode current and can therefore be used to regulate the diode current by changing the Voltage at the control terminal (base) of transistor 3 can be used.
  • the voltage difference between the collector and the emitter of the transistor 3 U CE must be greater than the saturation voltage U CESAT of the transistor 3 if this is to be able to withstand the current through the light-emitting diode even with a slightly fluctuating supply voltage U CC to keep constant.
  • the voltage drop of the light-emitting diode 5 forward voltage
  • the supply voltage U CC in the prior art would correspond exactly to the sum of the forward voltage of the light-emitting diodes 5 and the saturation voltage U CESAT of the transistor 3, there is the problem that the collector-emitter voltage U CE to the transistor 3 is below the saturation voltage U CESAT of the transistor 3 can drop if the forward voltage 5 of the LED is unexpectedly large due to its tolerance, for example, or rises over time. In this case of saturation, the transistor Q1 could no longer keep the diode current constant.
  • the collector-emitter voltage and / or the collector base voltage as the actual value of the control loop 6 detected. It should be noted that the collector-emitter voltage differs from the collector base voltage only by the relatively constant amount (e.g. 0.6 volts) of the base-emitter voltage, since the base-emitter path is diode-like Has properties.
  • the detected voltage signal is processed as an actual variable and fed to a comparator 8, to which the setpoint for the collector-emitter voltage and / or collector base voltage is also fed at an input 7.
  • the comparator 8 then sends a control signal to the power unit 1, which has an AC / DC converter with a regulated output.
  • the supply voltage U CC is changed in such a way that the detected actual value corresponds to the target value.
  • the setpoint U CE is selected somewhat above the saturation voltage U CESAT (generally between about 0.7 and 1.2 volts) transistor.
  • the target value for the collector base voltage U CB is the value of the collector-emitter voltage U CE minus the voltage that drops across the base-emitter path of the transistor 3.
  • the voltage drop across the transistor 3 can be selected just above the saturation voltage U CESAT of the transistor 3, so that the power loss and the heat development associated with the transistor 3 is reduced can be.
  • Figure 3 shows a modification of the principle of Figure 1 in that for each Group 10, 11, 12 of the red, blue and green light-emitting diodes of the LED array 5 one Constant current source 2 is provided, each of which has a feedback loop 6 for itself and has a power unit 1 for the supply voltage.
  • the other Groups of light-emitting diodes of the LED array 5 are provided by their own constant current sources 2 'supplied, which have their own control loop and their own power section.
  • sequence control 9 for everyone Constant current sources provided by appropriate lighting control of the various groups 10, 11, 12 of the light-emitting diodes of the LED array 5 various lighting effects, such as color transitions and the like can achieve.
  • the Sequence control 9 can be controlled, for example, by a bus.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ansteuerschaltung für wenigstens eine Leuchtdiode bzw. für eine Leuchtdioden-Anordnung, auf eine Leuchtdioden-Anordnung sowie auf ein Verfahren zur Versorgung einer Konstantstromquelle mit einer Versorgungsspannung.
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von Leuchtdioden (LED's) und - genauer gesagt - auf das Gebiet der Verwendung von derartigen LED's zu Beleuchtungszwecken. Obwohl die Verwendung von LED's für Anzeige (Display)-Anwendungen seit langem bekannt ist, hat sich die Verwendung dieser Leuchtdioden für Beleuchungszwecke erst in letzter Zeit entwickelt. Der Grund dafür ist u.a., daß die Ausbeute (Lichtleistung pro Watt) erst in letzter Zeit derartige Werte erreicht hat, daß der Wirkungsgrad von LED-Beleuchtungseinrichtungen zufriedenstellend ist. Insbesondere die für die Erzeugung von weissem Licht notwendigen blauen LED's haben erst in letzter Zeit einen befriedigenden Wirkungsgrad erreicht.
Die Verwendung von LED's zu Beleuchtungszwecken, insbesondere in einer Matrixanordnung, um somit einen Art Strahler zu bilden, ist beispielsweise aus dem US-Patent US-A-6 016 038 bekannt.
Figur 4 zeigt eine Ansteuerschaltung, wie sie in Produkten vorliegt, die von der Firma Colour Kinetics vertrieben werden und die im wesentlichen dem genannten US-Patent entsprechen.
Die Leuchtdiode LED wird dabei mit einer Konstantstromquelle KSQ angesteuert. Die Konstantstromquelle weist einen Bipolartransistor auf, wobei die Leuchtdiode LED mit dem Kollektor eines npn-Transistors verbunden ist. Der Emitter des Transistors Q1 der Konstantstromquelle KSQ ist mittels eines Ohm'schen Widerstands R2 mit Masse verbunden und über die PWM-Schaltung zur Regelung des Stroms zum Steueranschluss des Transistors Q1 zurückgekoppelt. Der npn-Transistor stellt einen schaltbaren Stromabfluß (auch als Stromsenke oder auf Englisch "current sink" bezeichnet) dar. Mittels des Ohm'schen Widerstandes R2 wird der Diodenstrom erfaßt und mittels Änderung der Basisspannung auf einen Sollwert geregelt.
Der Transistor Q1 kann den Ausgangsstrom nur konstant halten, solange er nicht übersättigt ist, d.h. solange die Spannung UCE zwischen seinem Kollektor und seinem Emitter größer als die Sättigungsspannung UCESAT ist. Die Sättigungsspannung liegt in der Regel zwischen etwa 0,7 und 1,2 Volt. Gemäß dem Stand der Technik wird daher als Versorgungsspannung UCC angelegt, die deutlich über der Summe der Flusspannung an der Leuchtdiode LED und der Sättigungsspannung UCESAT liegt. Somit wird eine Sicherheitsmarge geschaffen, um fertigungsbedingte oder thermische Toleranzen bzw. Schwankungen der Flusspannung der Diode sicher kompensieren zu können. Es wird somit eine ausreichend große Sicherheitsmarge zu der üblichen Sättigungsspannung UCESAT hinzugefügt.
Eine Ansteuerschaltung der oben beschriebenen Art ist beispielsweise auch aus der GB 2 333 593 bekannt. Ferner beschreibt die US 5,929,617 einen sog. LDO- (low dropout) Regler zum Abgeben einer geregelten Spannung an eine Last, wobei die über den Transistor der Schaltungsanordnung abfallende Spannung überwacht wird. Fällt diese Spannung unter einen bestimmten Mindestwert, so wird gleichzeitig der der Last zugeführte Strom reduziert, um ein einen Übergangdes Transistors in einen nicht-regelbaren Bereich zu verhindern.
Wenn Leuchtdioden für Beleuchtungszwecke verwendet werden und daher entsprechende dick matrixartig gepackt werden, ist die Wärmeentwicklung bzw. Wärmeabfuhr ein sehr großes Problem. Wenn nunmehr aus den oben genannten Gründen eine Versorgungsspannung UCC = (Sättigungsspannung des Transistors + Sicherheitsmarge + Spannungsabfall an der Leuchtdiode) gewählt wird, fällt die als Sicherheitsmarge gewählte Spannung in der Regel als Verlustleistung an der Kollektor-Basisstrecke des Transistors Q1 ab, was eine weitere Wärmeerzeugung bedeutet.
Angesichts des obigen Problems ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Wärmeentwicklung bei Ansteuerschaltungen für Leuchtdioden für Beleuchtungszwecke zu verringern. Selbstverständlich soll dabei das Prinzip beibehalten werden, dass der Transistor der Konstantstromquelle nicht in die Sättigung gelangen darf.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Erfindungsgemäß ist also eine Ansteuerschaltung für wenigstens eine Leuchtdiode bzw. Leuchtdiodenanordnung vorgesehen. Die Ansteuerschaltung weist eine Konstantstromquelle auf, an die eine Versorgungsspannung angelegt ist und die einen Transistor mit einem Steueranschluß und zwei ausgangsseitigen Anschlüssen aufweist, wobei die Leuchtdiode bzw. Leuchtdioden-Anordnung in Serie zu einem der ausgangsseitigen Anschlüsse des Transistors geschaltet ist. Erfindungsgemäß ist eine Regelschleife vorgesehen, die für den Fall, dass ein Bipolartransistor verwendet wird, die Kollektor-Emitterspannung und/oder die Kollektor-Basisspannung des Transistors erfaßt. Wird hingegen ein FET-Transistor verwendet, so wird der Spannungsabfall zwischen den beiden ausgangsseitigen Anschlüssen des Transistors erfaßt. Die Versorgunsspannung der konstantstromquelle wird dann derart eingestellt, daß der Spannungsabfall UCE zwischen den beiden ausgangsseitigen Anschlüssen des Transistors einem Sollwert entspricht, der oberhalb der Sättigungsspannung UCESAT des Transistors liegt.
Die Regelschleife kann eine Funktion zur Signalaufbereitung des erfaßten Spannungsabfalls aufweisen.
Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Leuchtdioden-Anordnung vorgesehen, die wenigstens zwei Gruppen an Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe aufweist, wobei wiederum jede Gruppe wenigstens eine Leuchtdiode aufweist. Erfindungsgemäß ist für eine jede Gruppe an Leuchtdioden eine Ansteuerschaltung wie oben ausgeführt vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Regelung der Versorgungsspannung einer Konstantstromquelle für wenigstens eine Leuchtdiode vorgesehen. Die Konstantstromquelle weist einen Transistor mit einem Steueranschluß und zwei ausgangsseitigen Anschlüssen auf und die Leuchtdiode ist in Serie zu einem der ausgangsseitigen Anschlüsse des Transistors geschaltet. Das Verfahren weist für den Fall, dass ein Bipolartransistor verwendet wird, den Schritt der Erfassung der Kollektor-Emitterspannung und/oder der Kollektor-Basisspannung des Transistors auf. Wird hingegen ein FET-Transistor verwendet, so wird der Spannungsabfall zwischen den beiden ausgangsseitigen Anschlüssen des Transistors erfaßt. In einem weiteren Schritt wird die Versorgungsspannung der Konstantstromquelle derart eingestellt, daß der Spannungsabfall zwischen den beiden ausgangsseitigen Anschlüssen des Transistors einem Sollwert entspricht, der oberhalb der Sätttigungsspannung UCESAT des Transistors liegt.
Der erfaßte Spannungsabfall kann in der Rückfuhrschleife als Signal aufbereitet werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und Ausführungsbeispielen und Bezug nehmend auf die Figuren der begleitenden Zeichnungen näher ersichtlich.
Fig. 1
zeigt eine schematische Ansicht einer Ansteuerschaltung für LED's (genauer gesagt LED-Arrays), bei der die Konstant-Versorgungsspannung der Konstantstromquelle geregelt wird.
Fig. 2
zeigt eine detaillierte Ansicht der Schaltung von Figur 1,
Fig. 3
zeigt die Anwendung jeweils einer Konstantstromquelle, Versorgungsspannung und Regelschleife für je eine Gruppe an farbigen Leuchtdioden in einem LED-Array, und
Fig. 4
zeigt eine bekannte Ansteuerschaltung für Leuchtdioden für Beleuchtungszwecke.
Vorab sei angemerkt, dass in den Ausführungsbeispielen der Transistor der Konstanstromquelle ein als Stromsenke geschalteter npn-Bipolartransistor ist. Selbstverständlich kann dieser durch einen pnp-Transistor als schaltbare Stromquelle ersetzt werden. Darüber hinaus sind beide Fälle auch in einer FET-Technologie, z.B. mit IGBT's, realisierbar.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ansteuerschaltung für ein LED-Array 5, das mehrere Gruppen 10, 11, 12 jeweils bestehend aus mehreren roten, grünen bzw. blauen Leuchtdioden aufweist. In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 wird das gesamte LED-Array 5 mit Konstantstromquellen 2 versorgt. Für sämtliche Konstantstromquellen 2 ist eine gemeinsame Rückführ- bzw. Regelschleife 6 vorgesehen, die - wie noch später erläutert werden wird - als Istwert den Spannungsabfall an den ausgangsseitigen Anschlüssen des Transistors erfaßt und zu einem Leistungsteil 1 mit geregelter (einstellbarer) DC-Ausgangsspannung zurückführt. Das Leistungsteil 1 versorgt die Konstantstromquellen 2 mit einer geregelten DC-Versorgungsspannung.
Um verschiedene lichttechnische Effekte beispielsweise durch Änderung der Beleuchtungsstärke (Dimmen) verschiedener Gruppen 10, 11, 12 der Leuchtdioden des LED-Arrays 5 zu erreichen, ist eine Ablaufsteuerung (Controller) 9 vorgesehen, die den Sollstrom durch Veränderung der Spannungssignale an den Steueranschlüssen der Transistoren der Konstantstromquellen 2 einstellen kann. Somit können Helligkeits- und Farbmischungsänderungen erzeugt werden.
In Figur 2 ist der Aufbau der Konstantstromquelle 2 detailliert dargestellt. Wesentliches Bauteil der Konstantstromquelle 2 ist ein Transistor, hier ein npn-Bipolartransistor 3, der kollektorseitig mit der Leuchtdiode bzw. einer Leuchtdioden-Anordnung 5 verbunden ist und dessen Emitter mit einem Meßwiderstand (Ohm'scher Widerstand) 4 verbunden ist. Da der Strom durch den Meßwiderstand 4 im wesentlichen dem Strom durch die Leuchtdiode 5 entspricht (der Basisstrom kann vernachlässigt werden), ist der Diodenstroms und kann daher zur Regelung des Diodenstroms durch Veränderung der Spannung an dem Steueranschluß (Basis) des Transistors 3 verwendet werden.
Wie bereits eingangs gesagt, muß die Spannungsdifferenz zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 3 UCE größer als die Sättigungsspannung UCESAT des Transistors 3 sein, wenn dieser in der Lage sein soll, den Strom durch die Leuchtdiode auch bei leicht schwankender Versorgungsspannung UCC konstant zu halten. Indessen besteht ,wie bereits ausgeführt, das Problem, daß der Spannungsabfall der Leuchtdiode 5 (Flußspannung) fertigungsbedingt oder auch durch thermische Änderungen schwanken kann. Falls die Versorgungsspannung UCC beim Stand der Technik exakt der Summe der Flußspannung der Leuchtdioden 5 und der Sättigungsspannung UCESAT des Transistors 3 entsprechen würde, besteht das Problem, daß die Kollektor-Emitterspannung UCE an den Transistor 3 unter die Sättigungsspannung UCESAT des Transistors 3 absinken kann, wenn die Flußspannung 5 der LED beispielsweise bedingt durch deren Toleranzlage unerwartet groß ist bzw. im zeitlichen Verlauf ansteigt. In diesem Sättigungsfall könnte der Transistor Q1 den Diodenstrom nicht mehr konstant halten.
Wie in Figur 2 ersichtlich, wird bei der vorliegenden Erfindung die Kollektor-Emitterspannung und/oder die Kollektor-Basisspannung als Istwert der Regelschleife 6 erfaßt. Es ist anzumerken, daß sich die Kollektor-Emitterspannung von der Kollektor-Basisspannung nur um den verhältnismäßig konstanten Betrag (beispielsweise 0,6 Volt) der Basis-Emitterspannung unterscheidet, da die Basis-Emitterstrecke diodenähnliche Eigenschaften hat.
In der Rückführschleife 6 wird das erfaßte Spannungssignal als Istgröße aufbereitet und einem Komparator 8 zugeführt, dem darüber hinaus der Sollwert für die Kollektor-Emitterspannung und/oder Kollektor-Basisspannung an einem Eingang 7 zugeführt wird. Abhängig von der erfaßten Abweichung Istwert/Sollwert gibt der Komaparator 8 dann ein Steuersignal an das Leistungsteil 1, das einen AC/DC-Konverter mit geregeltem Ausgang aufweist. Somit wird abhängig von der erfaßten Differenz die Versorgungssspannung UCC derart verändert, daß der erfaßte Istwert dem Sollwert entspricht.
Der Sollwert UCE wird dabei etwas oberhalb der Sättigungsspannung UCESAT (allgemein zwischen ca. 0,7 und 1,2 Volt) Transistors gewählt. Entsprechend beträgt der Sollwert für die Kollektor-Basisspannung UCB dem Wert der Kollektor-Emitterspannung UCE abzüglich der Spannung, die über die Basis-Emitterstrecke des Transistors 3 abfällt.
Aufgrund der Regelung der Versorgungsspannung UCC abhängig von dem erfaßten Spannungsabfall am Transistor 3 kann die an dem Transistor 3 abfallende Spannung entsprechend knapp über der Sättigungsspannung UCESAT des Transistors 3 gewählt werden, so daß die Verlustleistung und damit einhergehend die Wärmeentwicklung an den Transistor 3 verringert werden kann.
Figur 3 zeigt eine Abwandlung des Prinzips von Figur 1 dahingehend, daß für jede Gruppe 10, 11, 12 der roten, blauen bzw. grünen Leuchtdioden des LED-Arrays 5 eine Konstantstromquelle 2 vorgesehen ist, die jeweils für sich selbst eine Rückführschleife 6 und ein Leistungsteil 1 für die Versorgungsspannung aufweist. Die jeweils anderen Gruppen an Leuchtdioden des LED-Arrays 5 werden von eigenen Konstantstromquellen 2' versorgt, die ihre eigene Regelschleife und ihr eigenes Leistungsteil aufweisen. Selbstverständlich ist weiterhin eine gemeinsame Ablaufsteuerung 9 für sämtliche Konstantstromquellen vorgesehen, die durch entsprechende Beleuchtungssteuerung der verschiedenen Gruppen 10, 11, 12 der Leuchtdioden des LED-Arrays 5 verschiedenartige Beleuchtungseffekte, wie Farbübergänge und dgl. erzielen kann. Die Ablaufsteuerung 9 kann beispielsweise durch einen Bus angesteuert werden.

Claims (7)

  1. Ansteuerschaltung für wenigstens eine Leuchtdiode bzw. Leuchtdioden-Anordnung,
    mit einer Konstantstromquelle (2), an die eine Versorgungsspannung (1) angelegt ist und die einen Bipolartransistor (3) mit einem Steueranschluss und zwei ausgangsseitigen Anschlüssen aufweist, wobei die Leuchtdiode (5) bzw. Leuchtdioden-Anordnung in Serie zu einem der ausgangsseitigen Anschlüsse des Transistors (3) geschaltet ist,
    gekennzeichnet durch
    eine Rückführ- bzw. Regelschleife (6) mit Mitteln zur
    Erfassung der Kollektor-Emitterspannung (UCE) und/oder der Kollektor-Basisspannung (UCB) des Transistors (3), und
    Einstellung der Versorgungsspannung (1) der Konstantstromquelle (2) derart, dass der Spannungsabfall zwischen den beiden ausgangsseitigen Anschlüssen des Transistors (3) einem Sollwert entspricht, der oberhalb der Sättigungsspannung des Transistors (3) liegt.
  2. Ansteuerschaltung für wenigstens eine Leuchtdiode bzw. Leuchtdioden-Anordnung,
    mit einer Konstantstromquelle (2), an die eine Versorgungsspannung (1) angelegt ist und die einen FET-Transistor (3) mit einem Steueranschluss und zwei ausgangsseitigen Anschlüssen aufweist, wobei die Leuchtdiode (5) bzw. Leuchtdioden-Anordnung in Serie zu einem der ausgangsseitigen Anschlüsse des Transistors (3) geschaltet ist,
    gekennzeichnet durch
    eine Rückführ- bzw. Regelschleife (6) mit Mitteln zur
    Erfassung des Spannungsabfalls zwischen den beiden ausgangsseitigen Anschlüssen des Transistors (3), und
    Einstellung der Versorgungsspannung (1) der Konstantstromquelle (2) derart, dass der Spannungsabfall zwischen den beiden ausgangsseitigen Anschlüssen des Transistors (3) einem Sollwert entspricht, der oberhalb der Sättigungsspannung des Transistors (3) liegt.
  3. Ansteuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführ- bzw. Regelschleife (6) zur Signalaufbereitung des erfassten Spannungsabfalls (UCE, UCB) ausgebildet ist.
  4. Leuchtdioden-Anordnung,
    aufweisend wenigstens zwei Gruppen an Leuchtdioden (10, 11, 12) unterschiedlicher Farbe, wobei jede Gruppe wenigstens eine Leuchtdiode aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass für eine jede Gruppe an Leuchtdioden eine Ansteuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.
  5. Verfahren zur Spannungsversorgung einer Konstantstromquelle für wenigstens eine Leuchtdiode,
    wobei die Konstantstromquelle (2) einen Bipolartransistor (3) mit einem Steueranschluss und zwei ausgangsseitigen Anschlüssen aufweist und die Leuchtdiode (5) in Serie zu einem der ausgangsseitigen Anschlüsse des Transistors (3) geschaltet ist,
    aufweisend die folgenden Schritte:
    Erfassung der Kollektor-Emitterspannung (UCE) und/oder der Kollektor-Basisspannung (UCB) des Transistors (3), und
    Einstellung der Versorgungsspannung (1) der Konstantstromquelle (2) derart, dass der Spannungsabfall zwischen den beiden ausgangsseitigen Anschlüssen des Transistors (3) einem Sollwert entspricht, der oberhalb der Sättigungsspannung des Transistors (3) liegt.
  6. Verfahren zur Spannungsversorgung einer Konstantstromquelle für wenigstens eine Leuchtdiode,
    wobei die Konstantstromquelle (2) einen FET-Transistor (3) mit einem Steueranschluss und zwei ausgangsseitigen Anschlüssen aufweist und die Leuchtdiode (5) in Serie zu einem der ausgangsseitigen Anschlüsse des Transistors (3) geschaltet ist, aufweisend die folgenden Schritte:
    Erfassung des Spannungsabfalls zwischen den beiden ausgangsseitigen Anschlüssen des Transistors (3), und
    Einstellung der Versorgungsspannung (1) der Konstantstromquelle (2) derart, dass der Spannungsabfall zwischen den beiden ausgangsseitigen Anschlüssen des Transistors (3) einem Sollwert entspricht, der oberhalb der Sättigungsspannung des Transistors (3) liegt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß der erfasste Spannungsabfall (UCE, UCB) in einer Rückführ- bzw. Regelschleife (6) signalaufbereitet wird.
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